立体冠状动脉模具在教学中的应用

赵 煜，张 静，王娜娜，潘大明

(杭州师范大学医学院，浙江 杭州 310036)

立体冠状动脉模具在教学中的应用

赵 煜，张 静，王娜娜，潘大明@

(杭州师范大学医学院，浙江 杭州 310036)

目前在全国各个医药院校中所使用的冠状动脉教学模具、尸体标本及教科书的图例均不能完全展示冠状动脉的立体结构，也不能看到心肌内的冠状动脉。为解决这一难题，我们研发出了立体冠状动脉教学模具*。该模具能够充分展示出冠状动脉的立体结构，并且能够清晰地看到位于主动脉根部的冠状动脉开口、中空的冠状动脉及其分支，便于学生理解及掌握。

冠状动脉；立体；教学模具；教学应用

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

心脏的形状似一倒置的圆锥体，左右冠状动脉环绕心脏一周分布，这种动脉的分布特点在去除心肌后恰似一顶王冠，故心脏的动脉称之为冠状动脉。冠状动脉的解剖结构是每一个医学生必须掌握的基础知识。目前在全国各个医药院校中所使用的冠状动脉教学模具、尸体标本及教科书的图例均不能完全展示冠状动脉的立体结构，也不能看到心肌内的冠状动脉，如室间隔动脉、房室结动脉等[1]。为解决这一难题，我们研发出了立体冠状动脉教学模具。该模具的研制成功能解决上述教学中的不足，充分展示冠状动脉的立体结构，并且能够清晰地看到位于主动脉根部的冠状动脉开口、中空的冠状动脉及其分支，便于学生理解及掌握。

1 作品简介

该模具采用计算机三维建模，首先建立主动脉根部的立体模型及其在舒张状态下主动脉的3个半月瓣关闭时的形态，接着依据冠状动脉实际走向及解剖而建立由主动脉根部发出的左右冠状动脉及其分支。三维模型建成后，采用激光雕刻法在透明的水晶体内建立去除心肌的中空的正常冠状动脉及其分支的立体模型。模具分为教师用(80×80×80 mm3)及学生用(50×50×50 mm3)2种。每一个模具均标示出上(顶)、下(底)、左、右、前、后6个面，便于辨认立体冠状动脉的方位及走向。该模具能够清晰地展示出立体的冠状动脉及其分支(包括心肌内的分支)，使得在水晶体内的冠状动脉恰似一顶横置的王冠，惟妙惟肖地演示出了冠状动脉名称的缘由。当该模具配以彩色灯光时，从前、后、左、右4个面观看，左、右冠状动脉及主动脉根部将分别显示不同的颜色，更加有利于教学。模具通过灯光颜色的周期性变化可以演示出冠状动脉周期性的血流改变的特征。转动模具可以看到不同面的冠状动脉分支的形态，这种形态特征与冠状动脉造影时的形态特征相同，故该模具也有助于更好地学习及理解冠状动脉造影的影像学特征。

2 教学应用

2.1 自然光线下的应用

模具的整体观： 可见在立体的透明水晶体内呈现出上部的主动脉根部及由此发出的管状的左右冠状动脉及其分支，由于没有心肌的遮盖，能够使整个冠状动脉及其分支的结构特点与走向一览无遗地展现出来，使其恰似一顶横置的王冠。这种特征是其他现有的冠状动脉模具所不具备的，而且在6个面上也各有特点。

立体冠状动脉前面(front)及背面(back)观：可见主动脉根部及由此发出的左右冠状动脉。右冠状动脉自上而下依次发出向左的圆锥支与左冠状动脉的圆锥支相吻合、向上的窦房结支、向左的右室支及右缘支、向上的房室结支、向左的后降支。右冠状动脉前面观时呈C形，左冠状动脉发出后随即分出2支即左前降支及左旋支。左前降支向下依次发出向右的圆锥支、向下的第一及第二室间隔支、向左下的对角支，其末端与后降支吻合；左旋支向左向下依次发出向下的左缘支及左室后支，见图1。

图1 立体冠状动脉前面及背面观

此两面与现有冠状动脉模具对比所具备的特征：展示出了室间隔动脉、房室结动脉及窦房结动脉。在前面观时右冠状动脉呈C形，左冠状动脉同时看到其2个大的分支，这与该面在冠状动脉造影时的结果表现一致。这些特征可以用于去除心肌后左右冠状动脉的区别。

立体冠状动脉右侧面(right)及左侧面(left)观：可见主动脉根部及由此发出的左右冠状动脉。右冠状动脉的分支有部分重叠不易辨认，可见向后的窦房结支、向上的房室结支、向前的后降支。左冠状动脉发出后清晰可见随即分出的左前降支及左旋支，其部分分支重叠不易辨认。左前降支向前向下可见对角支，左前降支的末端与后降支吻合；左旋支向下依次发出向前的左缘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，见图2。

图2 立体冠状动脉右侧面及左侧面观

此两面与现有冠状动脉模具对比所具备的特征：展示出了房室结动脉及窦房结动脉。同时展示出右冠状动脉及左冠状动脉的走向及分支特征，清楚地表现出左前降支的末端与后降支吻合的特征。

立体冠状动脉顶部(top)及底部(bottom)观：可见主动脉根部及3个关闭的主动脉半月瓣，分别为前面的右冠瓣，有右冠状动脉开口；左前的左冠瓣，有左冠状动脉开口；后面的无冠瓣，无冠状动脉开口。3个半月瓣关闭后可见3个主动脉窦。右冠状动脉向右前依次发出向后的窦房结支、向前的右室支、向后的右房支、向左前的后降支。左冠状动脉向左发出向前的左前降支及向左的左旋支。左前降支依次发出圆锥支、第一及第二室间隔支、对角支；左旋支发出向前的左缘支及向后的左室后支，见图3。

此两面与现有冠状动脉模具对比所具备的特征： 展示出了舒张期3个主动脉瓣关闭情况及左、右冠状动脉的开口特点。完整地展现出了窦房结动脉的形状及走向。

图3 立体冠状动脉顶部及底部观

图4 模具下方配以彩色灯光的立体冠状动脉4面观

2.2 交替性彩色灯光的应用

模具下方配以交替性彩色灯光的立体冠状动脉四面观：从前、后、左、右4个面观看，可见不同的冠状动脉交替性呈现出不同的颜色即右冠状动脉呈现出蓝色、左冠状动脉呈现出红色、主动脉根部呈现出黄色，见图4。左、右冠状动脉交替性显色是该模具的特征之一。

2.3 周期性彩色灯光的应用

通过模具下方彩色灯光周期性变化，使冠状动脉的颜色出现周期性改变，以此演示出冠状动脉周期性供血的特征。当冠状动脉的颜色由红色逐渐变为白色时预示心脏收缩期开始，冠状动脉血流逐渐减少；当冠状动脉完全呈现白色时，预示为收缩末期，冠状动脉内的血流达到最少。当冠状动脉的颜色由白色逐渐变为红色时预示心脏舒张期开始，冠状动脉血流逐渐增加；当冠状动脉完全呈现红色时，预示为舒张末期，冠状动脉血流达到最多，见图5。冠状动脉的颜色由红色逐渐变为白色的时间(收缩期)较短，而由白色逐渐变为红色的时间(舒张期)较长，演示出心脏的舒张期长于收缩期，同时也说明了心脏冠状动脉的供血出现在舒张期。这种冠状动脉供血特征的演示也是该模具的主要特征之一，这一功能是现有冠状动脉模具(包括心脏血管注塑模型)无法实现的。

收缩期冠状动脉血流减少呈现白色(A)；舒张期冠状动脉血流增加呈现红色(B)。

该模具首次将立体的冠状动脉制作在透明的水晶体内，这种制作方法有利于在不同的方位同时展现出立体的左、右冠状动脉及其分支的走向及形态。模具通过灯光颜色的变化可以使左右冠状动脉分别显色，也可以演示出正常冠状动脉周期性的血流改变特点。这种模具的研发成功，开创了一种新的教学实验方法。由于该模具能够直观地展现出心脏的冠状动脉及其分支的方位及走向，其特征与冠状动脉造影的影像学特征相符合，故可以对照冠状动脉造影结果来讲解冠状动脉病变的部位及其所支配心肌的血供情况。配以彩色灯光时，不同的冠状动脉将显示不同的颜色，增加了美感效果。此外，该模具制作精巧、细致、美观，便于保存，能重复使用，且永不变形，最适合于临床教学之用，也便于学生随身携带。

[1]柏树令，应大君. 系统解剖学[M].第8版. 北京：人民卫生出版社，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

*该模具于2014年10月获得国家实用新型专利，专利号：201420384993.2

赵 煜(1993-)，女，云南昆明人，杭州师范大学医学院2010级临床专业心电模块本科生

杭州师范大学2013-2014学年校级“挑战杯”科研立项项目(No.1283XXM170)

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潘大明 pandaming1234@163.com