立體冠狀動脈模具在教學中的應用

趙 煜，張 靜，王娜娜，潘大明

(杭州師范大學醫學院，浙江 杭州 310036)

立體冠狀動脈模具在教學中的應用

趙 煜，張 靜，王娜娜，潘大明@

(杭州師范大學醫學院，浙江 杭州 310036)

目前在全國各個醫藥院校中所使用的冠狀動脈教學模具、尸體標本及教科書的圖例均不能完全展示冠狀動脈的立體結構，也不能看到心肌內的冠狀動脈。為解決這一難題，我們研發出了立體冠狀動脈教學模具*。該模具能夠充分展示出冠狀動脈的立體結構，并且能夠清晰地看到位于主動脈根部的冠狀動脈開口、中空的冠狀動脈及其分支，便于學生理解及掌握。

冠狀動脈；立體；教學模具；教學應用

Abstract: There is a problem in teaching that various medical colleges nationwide use the existing coronary artery mould,autopsy or textbook illustration to show the coronary artery, which can not fully demonstrate the three-dimensional structure of coronary and the intramyocardial coronary. To solve the problem, we r&d the stereoscopic teaching mould of coronary artery. This mould can adequately reveal the three-dimensional structure of coronary, and show the coronary ostium at the aortic root and the hollow coronary artery with its branches very clearly, so that the students can understand and master better and easier.

Keywords: coronary artery; stereoscopic; teaching mould; teaching application

心臟的形狀似一倒置的圓錐體，左右冠狀動脈環繞心臟一周分布，這種動脈的分布特點在去除心肌后恰似一頂王冠，故心臟的動脈稱之為冠狀動脈。冠狀動脈的解剖結構是每一個醫學生必須掌握的基礎知識。目前在全國各個醫藥院校中所使用的冠狀動脈教學模具、尸體標本及教科書的圖例均不能完全展示冠狀動脈的立體結構，也不能看到心肌內的冠狀動脈，如室間隔動脈、房室結動脈等[1]。為解決這一難題，我們研發出了立體冠狀動脈教學模具。該模具的研制成功能解決上述教學中的不足，充分展示冠狀動脈的立體結構，并且能夠清晰地看到位于主動脈根部的冠狀動脈開口、中空的冠狀動脈及其分支，便于學生理解及掌握。

1 作品簡介

該模具采用計算機三維建模，首先建立主動脈根部的立體模型及其在舒張狀態下主動脈的3個半月瓣關閉時的形態，接著依據冠狀動脈實際走向及解剖而建立由主動脈根部發出的左右冠狀動脈及其分支。三維模型建成后，采用激光雕刻法在透明的水晶體內建立去除心肌的中空的正常冠狀動脈及其分支的立體模型。模具分為教師用(80×80×80 mm3)及學生用(50×50×50 mm3)2種。每一個模具均標示出上(頂)、下(底)、左、右、前、后6個面，便于辨認立體冠狀動脈的方位及走向。該模具能夠清晰地展示出立體的冠狀動脈及其分支(包括心肌內的分支)，使得在水晶體內的冠狀動脈恰似一頂橫置的王冠，惟妙惟肖地演示出了冠狀動脈名稱的緣由。當該模具配以彩色燈光時，從前、后、左、右4個面觀看，左、右冠狀動脈及主動脈根部將分別顯示不同的顏色，更加有利于教學。模具通過燈光顏色的周期性變化可以演示出冠狀動脈周期性的血流改變的特征。轉動模具可以看到不同面的冠狀動脈分支的形態，這種形態特征與冠狀動脈造影時的形態特征相同，故該模具也有助于更好地學習及理解冠狀動脈造影的影像學特征。

2 教學應用

2.1 自然光線下的應用

模具的整體觀： 可見在立體的透明水晶體內呈現出上部的主動脈根部及由此發出的管狀的左右冠狀動脈及其分支，由于沒有心肌的遮蓋，能夠使整個冠狀動脈及其分支的結構特點與走向一覽無遺地展現出來，使其恰似一頂橫置的王冠。這種特征是其他現有的冠狀動脈模具所不具備的，而且在6個面上也各有特點。

立體冠狀動脈前面(front)及背面(back)觀：可見主動脈根部及由此發出的左右冠狀動脈。右冠狀動脈自上而下依次發出向左的圓錐支與左冠狀動脈的圓錐支相吻合、向上的竇房結支、向左的右室支及右緣支、向上的房室結支、向左的后降支。右冠狀動脈前面觀時呈C形，左冠狀動脈發出后隨即分出2支即左前降支及左旋支。左前降支向下依次發出向右的圓錐支、向下的第一及第二室間隔支、向左下的對角支，其末端與后降支吻合；左旋支向左向下依次發出向下的左緣支及左室后支，見圖1。

圖1 立體冠狀動脈前面及背面觀

此兩面與現有冠狀動脈模具對比所具備的特征：展示出了室間隔動脈、房室結動脈及竇房結動脈。在前面觀時右冠狀動脈呈C形，左冠狀動脈同時看到其2個大的分支，這與該面在冠狀動脈造影時的結果表現一致。這些特征可以用于去除心肌后左右冠狀動脈的區別。

立體冠狀動脈右側面(right)及左側面(left)觀：可見主動脈根部及由此發出的左右冠狀動脈。右冠狀動脈的分支有部分重疊不易辨認，可見向后的竇房結支、向上的房室結支、向前的后降支。左冠狀動脈發出后清晰可見隨即分出的左前降支及左旋支，其部分分支重疊不易辨認。左前降支向前向下可見對角支，左前降支的末端與后降支吻合；左旋支向下依次發出向前的左緣支及向后的左室后支，左室后支末端分支向前分布于左心室膈面，見圖2。

圖2 立體冠狀動脈右側面及左側面觀

此兩面與現有冠狀動脈模具對比所具備的特征：展示出了房室結動脈及竇房結動脈。同時展示出右冠狀動脈及左冠狀動脈的走向及分支特征，清楚地表現出左前降支的末端與后降支吻合的特征。

立體冠狀動脈頂部(top)及底部(bottom)觀：可見主動脈根部及3個關閉的主動脈半月瓣，分別為前面的右冠瓣，有右冠狀動脈開口；左前的左冠瓣，有左冠狀動脈開口；后面的無冠瓣，無冠狀動脈開口。3個半月瓣關閉后可見3個主動脈竇。右冠狀動脈向右前依次發出向后的竇房結支、向前的右室支、向后的右房支、向左前的后降支。左冠狀動脈向左發出向前的左前降支及向左的左旋支。左前降支依次發出圓錐支、第一及第二室間隔支、對角支；左旋支發出向前的左緣支及向后的左室后支，見圖3。

此兩面與現有冠狀動脈模具對比所具備的特征： 展示出了舒張期3個主動脈瓣關閉情況及左、右冠狀動脈的開口特點。完整地展現出了竇房結動脈的形狀及走向。

圖3 立體冠狀動脈頂部及底部觀

圖4 模具下方配以彩色燈光的立體冠狀動脈4面觀

2.2 交替性彩色燈光的應用

模具下方配以交替性彩色燈光的立體冠狀動脈四面觀：從前、后、左、右4個面觀看，可見不同的冠狀動脈交替性呈現出不同的顏色即右冠狀動脈呈現出藍色、左冠狀動脈呈現出紅色、主動脈根部呈現出黃色，見圖4。左、右冠狀動脈交替性顯色是該模具的特征之一。

2.3 周期性彩色燈光的應用

通過模具下方彩色燈光周期性變化，使冠狀動脈的顏色出現周期性改變，以此演示出冠狀動脈周期性供血的特征。當冠狀動脈的顏色由紅色逐漸變為白色時預示心臟收縮期開始，冠狀動脈血流逐漸減少；當冠狀動脈完全呈現白色時，預示為收縮末期，冠狀動脈內的血流達到最少。當冠狀動脈的顏色由白色逐漸變為紅色時預示心臟舒張期開始，冠狀動脈血流逐漸增加；當冠狀動脈完全呈現紅色時，預示為舒張末期，冠狀動脈血流達到最多，見圖5。冠狀動脈的顏色由紅色逐漸變為白色的時間(收縮期)較短，而由白色逐漸變為紅色的時間(舒張期)較長，演示出心臟的舒張期長于收縮期，同時也說明了心臟冠狀動脈的供血出現在舒張期。這種冠狀動脈供血特征的演示也是該模具的主要特征之一，這一功能是現有冠狀動脈模具(包括心臟血管注塑模型)無法實現的。

收縮期冠狀動脈血流減少呈現白色(A)；舒張期冠狀動脈血流增加呈現紅色(B)。

該模具首次將立體的冠狀動脈制作在透明的水晶體內，這種制作方法有利于在不同的方位同時展現出立體的左、右冠狀動脈及其分支的走向及形態。模具通過燈光顏色的變化可以使左右冠狀動脈分別顯色，也可以演示出正常冠狀動脈周期性的血流改變特點。這種模具的研發成功，開創了一種新的教學實驗方法。由于該模具能夠直觀地展現出心臟的冠狀動脈及其分支的方位及走向，其特征與冠狀動脈造影的影像學特征相符合，故可以對照冠狀動脈造影結果來講解冠狀動脈病變的部位及其所支配心肌的血供情況。配以彩色燈光時，不同的冠狀動脈將顯示不同的顏色，增加了美感效果。此外，該模具制作精巧、細致、美觀，便于保存，能重復使用，且永不變形，最適合于臨床教學之用，也便于學生隨身攜帶。

[1]柏樹令，應大君. 系統解剖學[M].第8版. 北京：人民衛生出版社，2013：186-200.

Theuseofstereoscopiccoronaryarterymouldinteaching

ZHAOYu，ZHANGJing，WANGNana，PANDaming@

(Medical college of Hangzhou Normal University, Hangzhou 310036, China)

G642.0

A

1672-0024(2015)01-0008-04

*該模具于2014年10月獲得國家實用新型專利，專利號：201420384993.2

趙 煜(1993-)，女，云南昆明人，杭州師范大學醫學院2010級臨床專業心電模塊本科生

杭州師范大學2013-2014學年校級“挑戰杯”科研立項項目(No.1283XXM170)

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潘大明 pandaming1234@163.com