Устройство для макромикроскопического исследования и препарирования анатомических препаратов

Предлагаемое устройство относится к медицине и может найти применение в анатомических исследованиях. Новизна полезной модели заключается в том, создание устройства для макромикроскопического исследования и препарирования различных по величине пластинчатых анатомических объектов в проходящем и рассеянном отраженном освещении, для получения большей объемности анатомических препаратов и заключенных в них структур. Существенным отличием предлагаемого устройства является использование световых потоков, направленных с нескольких сторон, различающихся по цветовой гамме, светотеневая картина позволяет выявить объемную конструкцию изучаемой анатомической структуры, визуальное исследование, фотографирование и препарирование структур пластинчатого анатомического объекта в проходящем и рассеянном отраженном свете. Устройство предусматривает надежное закрепление (фиксацию) исследуемого анатомического объекта и опорные приспособления для рук исследователя, а также значительные размеры рабочей поверхности и простоту конструкции. Устройство для макромикроскопческого исследования и препарирования позволит обеспечить большую объемную визуализизацию структур низкой контрастности анатомического препарата, определять их положение в толще тканей, надежно зафиксировать препарат, тем самым повысить качество препарирования, создавать условия для получения фотоизображения в комбинированном освещении с использованием проходящего и отраженного света разных цветовых характеристик. Исследования, проводимые, используя данное устройство, позволяют пополнить данные современной морфологии и анатомии в том числе.

Предлагаемое устройство относится к медицине и может найти применение в анатомических исследованиях.

Устройства для микроскопического исследования и препарирования должны обеспечивать достаточную фиксацию и достаточное освещение исследуемого анатомического объекта, что особенно важно при препарировании анатомических структур внутри объекта. Существующие приспособления для макромикроскопического исследования анатомических объектов пластинчатой формы и препарирования, обычно обеспечивают достаточно прочную фиксацию анатомических объектов. Исследование в этих случаях осуществляется в отраженном свете. Однако незначительные различия в контрастности или цветовой окраске структур анатомического объекта при обычном освещении в отраженном свете препятствуют их препарированию. Затруднено объемное восприятие изучаемой анатомической структуры, особенно при использовании оптической микроскопии.

Уровень техники

Существующие стандартные столики для препарирования (вскрытий, аутопсий) анатомических объектов обеспечивают достаточное удобство в размещении препаратов в процессе препарирования, так стол для препарирования (Модель - СВ; СВПП) имеет систему вентиляции и подъемник. Верхняя панель стола представляет рабочую поверхность; панель отодвигается, предоставляя доступ к нижней панели. Но данная конструкция стола не позволяет проводить микроскопическое препарирование объектов, невозможно в достаточной степени обеспечить освещение объекта, что затрудняет выполнение макро, - и микроскопического препарирования структур анатомического объекта.

Существуют стандартные столики для микроскопии анатомических объектов, входящих в комплектацию стереоскопических микроскопов типа МБС-2, МБС-9, МБС-10, серии MC-2-Z00M, МИКМЕД-6 (Руководство по эксплуатации стереоскопического микроскопа МБС-10-АЦ 3.850.005 РЭ, С.7-8; Руководство по эксплуатации микроскопа медицинского МИКМЕД-6, РОСС RU.HM25.B01561, C. 10).

Столики позволяют поместить изучаемый объект в фокусе микроскопа. В какой-то мере облегчается работа исследователя, за счет установки столиков МБС-9; МБС-10; МИКМЕД-6 на лабораторный стол. Имеется источник света, позволяющий освещать объект отраженным или проходящим светом. Прозрачная конструкция рабочей поверхности столика и размещенное под ним поворотное зеркало дает возможность производить микроскопию пластинчатых структур анатомического объекта в проходящем свете.

Однако, рабочая поверхность столика относительно мала, чем ограничивается размер исследуемого объекта. Ограничение размеров исследуемого объекта также определяется оптическим увеличением и малым полем зрения микроскопа. Имеется гнездо с зажимным винтом для крепления лишь одного осветителя. Исследование возможно только методом микроскопии. В совокупности указанные недостатки не позволяют эффективно препарировать слабоокрашенные анатомические объекты.

Существующее устройство для микроскопии влажных анатомических препаратов (В.И. Ким, А.В. Шацких, А.К. Урбанский, Т.К. Самоделкина, С.В. Чемезов. Устройство для микроскопии влажных анатомических препаратов // Клиническая анатомия и экспериментальная хирургия: Ежегодник Российской ассоциации клинических анатомов.- Оренбург, 2003 - вып. 3. - С. 260) представляет собой емкость с прозрачной крышкой и дном в виде поршня, что позволяет максимально приблизить исследуемый объект к покровному стеклу (роль которого выполняет крышка).

Недостатками указанного устройства в данном случае является то, что если исследуемый объект не одинаков по толщине, то невозможно его равномерно приблизить к предметному стеклу (крышке), в результате чего возникают искажения полученного изображения при проведении микроскопии. Нет возможности исследовать препарат в проходящем свете. Устройство не предусматривает возможности препарирования объекта.

Таким образом, существующие модели устройств для препарирования анатомических объектов имеют следующие недостатки: невозможно в достаточной степени обеспечить освещение объекта в проходящем свете, ограничивается размер исследуемого объекта из-за малой площади рабочей поверхности (при исследовании с использованием микроскопа типа МБС-9 и т.д.), неосуществимо равномерно приблизить объект к предметному стеклу, в результате чего возникают искажения полученного изображения при проведении микроскопии. Плохо визуализируются слабоокрашенные или слабоконтрастные анатомические структуры внутри объекта. Не обеспечивается их объемное восприятие.

Прототипом является устройство для микротрахископии, которое широко применялось в лаборатории М.А. Барона (Н.В. Хуторной, Г.Ф. Добровольский. Пространственная реконструкция параселлярных цистерн методом трахископии в норме и при субарахноидальном кровоизлиянии // Поленовские чтения: материалы Всерос. науч. - практ. конф. посвящ. 150-летию со дня рождения В.М. Бехтерева, г. Санкт-Петербург, 24-27 апреля 2007 г. - СПб., 2007. - С. 178). В основе лежит принцип одновременного освещения препарата в рассеянном и боковом отраженном свете и рассмотрение препарата в стереоскопическом бинокулярном микроскопе. Соответственно этому установка включает: 1) вогнутое сферическое зеркало, 2) стереоскопический микроскоп и 3) от 1 до 3 мощных точечных электрических источников отраженного света.

Преимущества данного устройства: в отличие от обычной микроскопии с помощью укрепленного под предметным столиком зеркала, лучи, отраженные сферическим зеркалом, в объектив не проникают и являются рассеянным световым фоном, отраженным от объекта. Это и дает совершенно необычное и чрезвычайно благоприятное сочетание падающего (рассеянного) и направленного отраженного света. Попеременное включение первой, второй и третьей лампы приводит к освещению объекта с разных сторон. Это создает различную игру бликов и теней, выпуклых и вогнутых точек рельефа препарата и еще больше усиливает его трехмерность.

Недостатками устройства являются следующие: невозможно осуществлять препарирование анатомического объекта, затруднено исследование крупных объектов или пластинчатых из-за ограниченной площади приспособления. Плохо визуализируются анатомические структуры в толще объекта низкой световой контрастности и плотности. Кроме того, для исследования анатомических объектов с помощью данного метода необходима специальная подготовка анатомического объекта: фиксация препарата, изготовление определенных форм и размеров.

Задача полезной модели - создание устройства для макромикроскопического исследования и препарирования различных по величине пластинчатых анатомических объектов в проходящем и рассеянном отраженном освещении, для получения большей объемности анатомических препаратов и заключенных в них структур.

Новизна полезной модели заключается в том, что предлагается устройство для макромикроскопического исследования и препарирования различных по величине пластинчатых анатомических объектов слабой прозрачности, низкой контрастности и цветовой дифференцировки включенных в него анатомических структур с использованием разнонаправленных источников проходящего света с различной цветовой характеристикой при сочетании с рассеянным отраженным освещением. Устройство предусматривает надежное закрепление (фиксацию) исследуемого анатомического объекта и опорные приспособления для рук исследователя.

Раскрытие сущности полезной модели: предлагается столик, три источника света и увеличительное устройство, отличающееся тем, что столик состоит из 2-х параллельно скрепленных между собой панелей, из которых верхняя панель прозрачная, на нижней панели закреплены три источника света, расположенных под углом 120°, на которых прикреплены стеклянные пакеты, выполненные в виде рамок размером 7,0 см × 7,0 см и цветовых вариантах - сине-зеленый, желтый и красный, на верхней панели столика имеются четыре фиксатора для крепления препарата и источник света, установленных над исследуемым материалом, размер панелей столика составляет не менее 50,0 см × 30,0 см и размер соединительных устройств между панелями столика составляет от 15,0 см до 20,0 см.

Описание устройства

Устройство представляет собой (см. Фиг. 1): (1, 2) - две прозрачные параллельно скрепленные между собой панели из листового прозрачного пластика прямоугольной формы; (3) - три источника света (светодиоды), расположенные под углом 120°; (4) - стеклянные пакеты, выполненные в виде рамок и цветовых вариантах - сине-зеленый, желтый и красный (светофильтры); (5) - четыре фиксатора для крепления препарата, в данном случае, выполненные в виде пластинок из полипропилена и фиксирующих инъекционных игл, либо их можно выполнить из двуслойной клейкой ленты или пластилина; (6) - соединительные металлические трубки цилиндрической формы; (7) - источник света, установленный над исследуемым материалом.

Технический результат заключается в том, что предлагаемое устройство позволяет обеспечить пропускную способность пучков проходящего света за счет наличия прозрачной верхней панели. Три источника света закрепленных на нижней панели, под углом 120° и три стеклянных пакета в цветовых вариантах, обеспечивает объемную визуализизацию структур низкой контрастности. Четыре фиксатора для крепления, на верхней панели, позволяют прочно зафиксировать различные по величине пластинчатые анатомические объекты. Источник света, установленный над исследуемым материалом, обеспечивает рассеивание отраженного света и создает условие для получения фотоизображения в комбинированном освещении с использованием проходящего и отраженного света разных цветовых характеристик. Размер панелей столика, составляет не менее 50,0 см × 30,0 см, представляет собой опору для рук исследователя и тем самым способствует повышению качества препарирования. В результате экспериментов был определен наиболее оптимальный размер соединительных устройств, между панелями столика, составляющий не более 15,0 см - 20,0 см, способствующий конвергенции пучков света. Пример применения

Устройство, представляющее собой две прозрачные панели из листового прозрачного пластика прямоугольной формы (1, 2), соединенных между собой соединительными устройствами (6) представленные четырьмя металлическими трубками цилиндрической формы (см. Фиг. 4).

На нижней поверхности панели закреплены три источника света -светодиоды (3), расположенные под углом 120°, на которых крепятся стеклянные пакеты-светофильтры (4), выполненные в виде рамок размером 7,0 см × 7,0 см в цветовых вариантах - сине-зеленый, желтый и красный, установленных таким образом, чтобы пересекающиеся лучи света были направлены на участок препарирования. Источник света (7), установленный над исследуемым материалом, обеспечивает рассеивание отраженного света и создает условие для получения фотоизображения в комбинированном освещении (см. Фиг. 1, Фиг. 2).

Перед началом работы микроскоп устанавливается над рабочей поверхностью устройства (см. Фиг. 3) и препарирование малых по размеру анатомических объектов проводится при использовании стереоскопического микроскопа типа МБС-2, 9, 10; МИКМЕД-6, при увеличении ок.8; об.2; 4., что обеспечивает визуализацию и исследование сосудов мелкого и среднего калибра, нервов, лимфатических узлов различной локализации и размеров, заключенных между тканями препарата (см. Фиг. 5, Фиг. 6). Макро,- и микроскопическое препарирование анатомического объекта обеспечивается за счет достаточно больших размеров рабочей поверхности верхней панели столика (см. Фиг. 4, Фиг. 5). Возможно также препарирование с использованием налобной лупы, что не требует предварительной установки.

На верхней панели столика имеются четыре фиксатора (5) для крепления препарата и источник света (7), установленный над исследуемым материалом. Анатомический объект фиксируется с боков инъекционными иглами на четырех полипропиленовых пластинках, размер которых составляет 4,0 см × 4,0 см и размещается на рабочей поверхности устройства, таким образом, чтобы участок для препарирования находился над источниками света (см. Фиг. 5).

Положительным результатом применения данного устройства является то, что обеспечивается надежная фиксация анатомического объекта на верхней прозрачной панели, с помощью четырех фиксаторов, изготовленных из полипропилена, с инъекционными иглами. На нижней поверхности устройства располагаются три электрических светодиодных источника проходящего света и три закрепленных стеклопакета, выполненных в виде рамок и цветовых вариантах (сине-зеленый, желтый и красный). За счет световых потоков, направленных с нескольких сторон, анатомический объект в проходящем и рассеянном отраженном свете представляется в трехмерном изображении. Светотеневая картина позволяет выявить объемную конструкцию изучаемой анатомической структуры, также использование световых потоков, различающихся по цвету, улучшает объемное восприятие слабоокрашенных структур. Визуальное исследование, фотографирование и препарирование структур пластинчатого анатомического объекта в проходящем свете позволяет выявлять структуры разной плотности и цветовой окраски, лежащие в толще анатомического объекта, определять их пространственное положение. Значительные размеры рабочей поверхности и простота конструкции устройства расширяет возможности его использования в анатомических исследованиях.

Объем выполненных исследований - устройство применялось при препарировании 5 макропрепаратов малого сальника человека, 15 макропрепаратов брыжейки тонкой кишки плодов человека, 12 просветленных препаратов кожи промежности человека и 7 просветленных препаратов фрагментов позвоночника.

Список использованной литературы

1. В.И. Ким, А.В. Шацких, А.К. Урбанский, Т.К. Самоделкина, С.В. Чемезов. Устройство для микроскопии влажных анатомических препаратов // Клиническая анатомия и экспериментальная хирургия: Ежегодник Российской ассоциации клинических анатомов. - Оренбург, 2003 - вып. 3. - С. 260.

2. Н.В. Хуторной, Г.Ф. Добровольский. Пространственная реконструкция параселлярных цистерн методом трахископии в норме и при субарахноидальном кровоизлиянии // Поленовские чтения: материалы Всерос. науч. - практ. конф., посвящ. 150-летию со дня рождения В.М. Бехтерева, г. Санкт-Петербург, 24-27 апреля 2007 г. - СПб., 2007. - С. 178.

3. Прототип Барон .., Майорова Н.А. Функциональная стереоморфология мозговых оболочек: Атлас. - М.: Медицина, 1982. - 352 с.

4. Роскин Г.И., Левинсон Л.Б. Микроскопическая техника - М.: Советская наука,. 1957. - С. 126-132.

5. Руководство по эксплуатации стереоскопического микроскопа МБС-9; МБС-10.

6. Руководство по эксплуатации микроскопа медицинского МИКМЕД-6.

1. Устройство для макромикроскопического исследования и препарирования анатомических препаратов, включающее столик, три источника света и увеличительное устройство, отличающееся тем, что столик состоит из двух параллельно скрепленных между собой панелей, из которых верхняя панель прозрачная, на нижней панели закреплены три источника света, расположенных под углом 120°, на которых закреплены стеклянные пакеты, выполненные в виде рамок размером 7,0 см×7,0, см и цветовых вариантах - сине-зеленый, желтый и красный, на верхней панели столика имеются четыре фиксатора для крепления препарата и источник света, установленный над исследуемым материалом.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что размер панелей столика составляет не менее 50,0 см×30,0 см.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что размер соединительных устройств между панелями столика составляет 15,0-20,0 см.