本发明涉及全脑断层标本制作领域，特别是涉及一种琼脂包埋式全脑断层标本制作装置及方法。


背景技术：

传统精确脑切片的制作依赖于木工锯、电动带锯机对冷冻标本切割或用大型冷冻切片机、铣床等大型器械切割。传统方法虽然精度高但因成本昂贵、制作要求高而未在医学类院校普及。开发并普及一种成本低，易于操作，精度高的脑切片制作方法将对广大医学院校断层解剖教学用具进行补充。而在使用简易模具制作大体全脑断层标本领域目前尚处于空白阶段。目前已有的全脑切片模具多用于制作非人灵长类动物或鼠类的全脑断层标本。以全脑切片模具
1.为例，现有相关技术存在以下问题或缺点：1、模具形状和规格大小固定，无法很好地适用于大小形态各异的脑组织且局限于一两个切面的标本制作。2、对于左右大脑和大小脑这种部分连接的组织，其切割方式无法很好地保证切面一致。3、以左右大脑的水平断层为例，现有技术不能将左右大脑的两片独立组织还原成机体内真实的距离与位置以装罐保存。4、全脑中存在由大脑镰和小脑幕等结构形成的间隙，在没有填充物固定的情况下切割易造成切面平整度下降。5、以凹槽对应刻度方式切割的切片厚度只能是凹槽间宽度的整数倍，使得切片厚度不能灵活调控。参考文献：
1.朱冠宇,陈颍川,杜婷婷,张建国,石林,刘德峰,刘钰晔,袁天朔,刁玉,杨岸超,刘焕光,王晨雨,赵德鹏.全脑切片模具[p].cn209304724u,2019-08-27.


技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种成本低廉、易于操作、精度较高的一种琼脂包埋式全脑断层标本制作装置及方法。本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种琼脂包埋式全脑断层标本制作装置，包括制作容器和切割模具，所述制作容器由中空的长方体箱体构成，所述箱体底部呈正方形结构设置有四个台柱，台柱彼此之间设有间隙；所述切割模具包括底座、固定挡板、加压板和限位板，所述底座的底部四个角设有支撑腿，所述底座的上表面一侧固定有固定挡板，所述底座上与固定挡板平行的设有第一组滑轨，底座上与固定挡板垂直的设有第二组滑轨，第一组滑轨和第二组滑轨均由两个相互平行的滑道组成，且每组滑轨的其中一个滑道的一侧底座上设有光刻刻度尺，第一组滑轨上活动连接有限位板，第二组滑轨上活动连接有加压板；所述限位板和加压板均是由竖板和底板构成的l型结构，所述底板上设有与所述滑道相契合的滑块，所述滑块和底板上相对应的设有贯通的螺丝孔，所述螺丝孔内设有手转螺丝用以固定限位板和加压板；
所述固定挡板和加压板靠近限位板的侧边贴合设置有磁条。进一步的，所述光刻刻度尺的精度为1mm，最大长度为10cm。进一步的，所述滑道贯通底座的上表面和下表面。进一步的，所述制作容器和切割模具均由亚克力材料制成。本发明还提供一种琼脂包埋式全脑断层标本制作方法，包括琼脂包埋和模具切割两部分，具体步骤如下：1.琼脂包埋；(101)将待切脑组织置于制作容器内的台柱上，使待切脑组织呈中立位；(102)根据待切脑组织的体积，将蒸馏水烧至沸腾后，缓慢撒入琼脂粉，配置得到由蒸馏水和琼脂粉组成的浓度为8％的溶液并搅拌均匀，直至溶液逐渐呈黄灰半透明的琼脂凝胶液；(103)将得到的琼脂凝胶液在玻璃棒的引流下注入制作容器内；将待切脑组织整体包埋完成后放置于室温冷却3h以上，得到包埋有待切脑组织的琼脂块；2.模具切割(201)将包埋有待切脑组织的琼脂块摆放在由底座、固定挡板、加压板和限位板形成的空间内部；调整加压板紧贴琼脂块，并通过手转螺丝固定，使琼脂块在加压板轨道方向上无法移动；(202)沿着光刻刻度尺调整限位板至切片厚度距离，通过手转螺丝固定；(203)将琼脂块沿限位板的轨道方向推进，直到抵住限位板为止；(204)将吸附于磁条面的单刃板状刀片沿加压板的切割面切割得到切片；取出切片后继续推进琼脂块抵至限位板后再行切割，以此往复，直至得到所有切片；(205)将得到的切片按顺序陈列于亚克力板盒中，用标本保存液浸泡封存。进一步的，步骤(102)中蒸馏水在高温加热至沸水后开始缓慢均匀洒琼脂粉，随后低温加热控制在不产生气泡的温度下一边继续撒琼脂粉一边搅拌，直至凝胶溶液均匀且无气泡产生。进一步的，步骤(103)中为避免琼脂凝胶液在进入待切脑组织的脑间隙时出现气泡随至在表面形成大的气泡囊；分两次进行，第一次用盛满琼脂液的针管注入脑间隙，封住入口后，第二次通过玻璃棒引流注入制作容器内。进一步的，步骤(204)中刀片正反面均匀涂抹有油性物质。与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：1.采用琼脂完全包埋脑组织的优势效果：1.1琼脂为江离藻等藻类提取物，依靠长链淀粉将水分子凝结成凝胶状，有无毒无害易降解等优点，属实用环保型材料，也是优秀的包埋材料。与其它包埋材料如石蜡、火石棉相比，该材料的切片制作中的主要优势在于保证流动性和支撑力的情况下，还具有温度控制要求低，冷却至室温即可切割；凝固后硬度较石蜡低，易于切割；成型后透明度高，提高切片标本展示效果等特点。1.2对于现有技术中存在的无法适应大小形态各异脑组织和只能做一两种切面的局限性，采用琼脂将不规则的三维立体结构包埋成规则立方体就能够适用于不同大小形状的脑组织且可做多种切面。
1.3与现有制作脑断层标本的模具对脑组织的固定相比，本发明采用琼脂作为填充包埋材料，其在8％浓度下兼具液态时的良好流动性和凝胶时对脑组织的高度支撑性，这使得对脑组织的固定效果大大提高。琼脂包埋固定脑组织方法通过使液态的高温高浓度琼脂液填充全脑的各个间隙，凝固后，在保证间隙大小不变、脑血管位置不变动的情况下还具备很好的支撑效果。该方法下琼脂液高流动性是包埋充分的前提，凝固后很好的支撑效果是牢牢稳固住全脑位置方向的保证。最后需要强调的是琼脂凝胶对脑组织的高度的固定作用是保证该方法下断层标本切面平整度高的关键所在。1.4在所产出的标本保存与展示方面，现有技术产出的标本无法很好地保存和展示全脑在某切面下的两独立组织。而在琼脂包埋方法下，琼脂液包埋和填充入全脑的外表面间隙，一方面保证了断层切片中两独立组织的位置和间距，另一方面还保护了脑血管及其在脑表面位置不变。需要注意的是该方法下切片的保存包括脑组织和琼脂凝胶部分，保存与展示方法为亚克力板盒低浓度的标本保存液密封保存。2.切割模具的优势效果；2.1该切割模具的结构设计与琼脂包埋的凝胶立方体相辅相成。该模具通过调节两块移动板以实现对不同大小凝胶立方体的切割，从而达到适应大小形态不同切割的目的。所以在该模具标准尺寸下，可以实现对小脑，大脑及全脑的断层标本制作。2.2较现有模具中的凹槽式或排刀式相比，该模具采用单片切割的方式，解决了凹槽式切片厚度不灵活可控问题，切片产出效率虽没有排刀式高，但单片切割利于保证每张切片的质量。2.3该模具以亚克力板为原材料，成本低廉，同时也具有结构简单易操作、可靠性高、工作寿命长等特点。综上，本发明解决了现有技术中模具不能适配大小形态各异脑组织的问题且同时满足冠状切，矢状切，水平切片的要求；解决了部分连接或两独立组织在切割和保存中所存在的问题；有效地保证了切片平整性，厚度均一性和厚度可控性。
附图说明
图1是本发明中制作容器的具体尺寸结构示意图。图2a和图2b分别是切割模具的三维立体和三维线框结构示意图。图3是切割模具的俯视结构示意图。图4是切割模具的具体尺寸结构示意图。图5是小脑组织切片效果及保存方式展示图。附图标记：1-底座，2-加压板，3-限位板，4-固定挡板
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。如图1至图4所示，本发明提供一种琼脂包埋式全脑断层标本制作装置，包括制作容器和切割模具，制作容器由中空的长方体箱体构成，箱体底部呈正方形结构设置有四个台柱，本实施例中四个台柱分别位于正方形顶角位置，且结构类似角铁，台柱彼此之间设有
间隙；切割模具包括底座1、固定挡板4、加压板2和限位板3，底座1的底部四个角设有支撑腿，底座1的上表面一侧固定有固定挡板4，底座1上与固定挡板4平行的设有第一组滑轨，底座上与固定挡板垂直的设有第二组滑轨，第一组滑轨和第二组滑轨均由两个相互平行的滑道组成，滑道贯通底座的上表面和下表面；且每组滑轨的其中一个滑道的一侧底座上设有光刻刻度尺，本实施例中光刻刻度尺的精度为1mm，最大长度为10cm。第一组滑轨上活动连接有限位板3，第二组滑轨上活动连接有加压板2；限位板3和加压板2均是由竖板和底板构成的l型结构，底板上设有与滑道相契合的滑块，滑块和底板上相对应的设有贯通的螺丝孔，螺丝孔内设有手转螺丝用以固定限位板和加压板；固定挡板4和加压板2靠近限位板3的侧边贴合设置有磁条。具体的，本发明琼脂包埋式全脑断层标本制作方法可概括为琼脂包埋和模具切割两个步骤：1.琼脂包埋；s101.填充材料的选择：琼脂为江离藻等藻类提取物，依靠长链淀粉将水分子凝结成凝胶状，有无毒无害易降解等优点，在高浓度下有良好的硬度和支撑性，是优秀的包埋材料。经多次实验确定浓度为8％的琼脂溶液兼具良好的流动性和凝固后的高硬度。流动性越好对大小脑和脑组织的间隙填充越充分，在切割时更不容易发生组织的位移和掉落；高硬度使得用刀片切割时造成的挤压形变减小，脑组织固定更加紧密。s102.容器装置的准备：将待切的脑组织置于特定的容器装置内的台柱上，使组织呈中立位，随后待定。s103.琼脂凝胶的制备：根据待切脑组织的体积，制作由蒸馏水和琼脂粉构成的浓度为8％的溶液。以大脑为例，需取3.5l蒸馏水和280g的琼脂粉。将水烧至沸腾后，缓慢撒入琼脂粉，并同时搅拌均匀，用完琼脂粉且溶液逐渐呈黄灰半透明凝胶状即可。s104.琼脂包埋：将刚制备好的热琼脂凝胶液在玻璃棒的引流下注入容器装置内。待切的脑组织整体包埋完成后放置于室温冷却至少3h以上，当琼脂块降至室温即可倒出备用。2、模具切割s201.切割准备；将包埋有待切脑组织的琼脂块固定在切割模具内并准备进行精确切片工作；固定挡板和加压板上的磁条可以将单刃刀片在切割全程吸附，保证了切割面的平整。s202.凝胶固定和切片厚度确定；按照待切面所需将长方体琼脂块正确地摆放在由底座、固定挡板、加压板和限位板形成的空间内部。调整移动加压板紧贴琼脂块，通过手转螺丝固定，使其在加压板轨道方向上不可移动。随后沿着刻度尺调整移动限位板至切片厚度距离，通过手转螺丝固定。最后将琼脂块沿限位板轨道方向推进，抵住限位板为止便可。s203.切割与保存：吸附于磁条面的单刃板状刀片沿加压板的切割面切割。随后取出指定厚度的切片，继续推进凝胶块抵至限位板，再行切割，以此往复直至得到所有切片。s204.将得到的切片(包括琼脂部分)按顺序陈列于亚克力板盒中，用低浓度标本保存液浸泡封存以供解剖教学使用。
为了使产出的全脑断层标本能够重现出一样或更好的效果，在上述技术方案的基础上现提供以下模具结构细节和操作细节(或者说注意事项)：在步骤s103中，高温加热至沸水后开始缓慢均匀洒琼脂粉，随后低温加热控制在不产生气泡的温度下一边撒粉一边均匀搅拌。搅拌以不产生气泡，无大块琼脂块，越均匀越好。另外为了使制备的琼脂凝胶液状态统一，熬制琼脂时对于熬制容器周边的已经形成凝胶状的琼脂液需刮除不宜再继续混入琼脂液中熬制；为了使凝胶呈白色透明，最好使用非铁质容器加热且避免加热面的黄色糊焦琼脂在搅拌中混入熬制的琼脂液中，否则凝胶块会成黄灰色。在步骤s104中，在琼脂包埋脑组织过程中，若一次性给完琼脂液包埋，琼脂液在进入脑腔隙间隙时会出现大气泡随至在表面形成大的气泡囊。为避免上述问题，本实施例采用分两次给琼脂液的办法。第一次用盛满琼脂凝胶液的针管注入脑间隙，封住入口后，再给予第二次玻璃棒引流倾入琼脂凝胶液填满制作容器。在步骤s203中，刀片正反面均匀涂抹油性物质，不仅可以降低切割阻力还可防止细小组织、血管等因拉扯所致的位置改变或脱落。此外单面刃板状刀片厚度越薄、硬度越高、越锋利则切片精度，切面平整光滑程度越好。如图5是通过本发明装置及方法得到的小脑组织切片效果及保存方式展示图。本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。