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1、C HI N E S E J O UR N A L O F A NA T O MY V o l . 2 9 N o . 3 2 0 0 6解剖学杂志2 0 0 6 年第2 9 卷第3 期 大体解剖数码互动系统的应用 潘爱华蒙艳斌李芳周聪发张建一 ( 中南大学湘雅医学院人体解剖学与神经生物学系， 长沙 罗学港 4 1 0 0 1 3 ) 随着图像数码化处理技术和高速网络传输技术的应 用， 组织学实验教学中诞生了“ 显微数码互动实验室” ， 在 全国部分高等医药院校得到了较好的推广应用 1 3 我系 通过与M O t lc 公司的合作研究， 研制开发了“ 大体解剖数 码互动系统” ， 并于 2 0
2、 0 4 年投人使用， 接待全国近 7 0 所 高等医药院校的专家和同行参观， 都给予高度评价。是 解剖学实验教学一次革新， 是现代化教学模式的典型。 经过两年来研究生、 本科生医学各不同专业学生的解剖 学实验教学实践， 表明这一系统不仅改变了以往解剖学 实验教学模式， 同时对提高教学质量和教学效率都起了 很大的推动作用。 数码摄像头转动角度等自 动控制， 监视每个解剖台的实时 图像， 同时通过投影仪将电脑上的图像投射到大屏幕上， 图文并茂、 声像并存、 自 动控制， 师生共览。学生端在解剖 台所配的显示器上显示本实验台的实时图像， 保证每个学 生都看清楚每个细节。 如果条件允许， 各不同实验
3、室间可 通过网络相互交流， 实现各实验室间资源共享。 2 “ 人体解剖数码互动系统” 在解剖实验教学中的应用 1 “ 大体解剖数码互动系统” 的构成和特点 “ 大体解剖数码互动系统” 由硬件和软件组成。硬件 包括数码摄像部分、 显示器系统及 M o t ic 专业级控制器部 分、 手持式数码摄像头、 投影仪、 电脑及图像分频器等部 分。数码摄像部分由高放大率纯光学连续变倍体、 自动 角度变换台、 Mo t i c 电子控制盒和调节杆组成。摄像头可 实现水平方向0 0 -3 5 5 “ 旋转和垂直方向一4 5 0 -4 5 “ 旋转， 对放在解剖台上离数码摄像头大于或等于 1 m的标本或 模型进
4、行摄像。同时具有 自动变焦功能， 可放大、 缩小 1 -2 2 倍。对摄像头无法拍摄到的标本的某些“ 死角” ， 还 可通过手持式数码摄像头进行标本解剖过程的拍摄。显 示器系统用于显示数码摄像头捕捉图像， 使每个解剖台 的同学在显示器上更清楚地观察到 自己台上的操作过 程。M o t i。 专业级控制器由多个控制键组成， 体现了信息 的扩张性。 软件系统由大体解剖标本共享系统、 数码摄像系统和 I m a g e a d v a n c e d 3 . 2 高级图像处理软件构成， 可任意支持 1 -6 个学生单元。大体解剖标本共享系统提供了全新的 交互手段， 界面上具有通用功能， 任意选择系统
5、的视频模 式、 语言、 学生通道的格式和学生通道数。数码摄像系统 控制区域包括调节亮度、 连续变倍、 连续调焦、 数码摄像头 调向、 清除呼叫功能。图像处理软件除提供捕捉、 测量、 用 校准圆或刻度线进行精确校准等基本功能以外， 还可以将 捕捉的图像高速导人电脑， 图像分辨率高， 可以实时去除 噪声， 实现背景光平衡及远程共享。 一个实验室内的大体解剖数码互动系统控制 6 个解 剖台， 分为教师端和学生端。 教师端通过计算机对每个解 剖台上的数码摄像系统进行高放大率纯光学连续变倍和 收稿日期: 2 0 0 5 - 1 0 - 2 5 ; 修回日期: 2 0 0 6 - 0 1 - 1 6 2
6、. 1 传统解剖学实验教学中 存在的主要问 题 与传统组织学等实验教学一样 I . 4 ， 一些复杂抽象的 内容， 例如传导路和脑干的内部结构， 看不见， 摸不着。实 物标本只能观看其外部结构， 人工制作的模型缺乏真实感。 在解剖操作中常会遇到许多变异结构及操作质量的差异造 成的结构破坏， 老师不能及时给每个同学示教和讲解; 在系 统观察中， 老师将学生分组逐一示教， 任务繁重， 耗时多， 效 率低。 各实验室间教学资源不同， 不能共享。 2 . 2 “ 大体解剖数码互动系 统” 的特点及功能 2 . 2 . 1 有利于创建教学情景“ 大体解剖数码互动系统” 的运用使得解剖学实验课形象生动，
7、极大的激发学生学习 解剖学的兴趣。实验教学的各个环节用文字、 图像、 形态、 动画、 音频、 视频和多媒体网络交互呈现山来， 以形象思维 为主要刺激点， 丰富教学信息资源， 增强其感性认识。老 师可根据需要将示教内容重复播放， 或者放大相关图像， 使同学更好领会教学内容， 掌握重点和难点。学生端显示 器系统拥有清晰的画面， 可获取、 存储、 处理解剖过程中的 重要图像， 每个学生可以像主刀手一样清楚地了解解剖过 程中每个细节。“ 大体解剖数码互动系统” 为学生提供了 真实的教学环境。 2 . 2 . 2 有利于师生互动和资源共享“ 大体解剖数码互 动系统” 实现 1 名教师同时指导 1 个班学
8、生进行标本观察 和解剖操作。老师只需通过 1 台计算机， 就能观察到所有 解剖台的摄像图面， 并对其进行处理， 指导学生纠正解剖 操作中存在的错误， 提高教学效率。学生通过提问系统及 时得到老师的帮助， 师生间的互动更加简单、 有效、 实验室 内部及同1 网络内的实验室可以实现资源共享。 通过教师和学生“ 大体解剖数码互动系统” 的应用效 果问卷调查显示: 1 0 0 %的教师认为提高教学效率、 实现资 源共享、 扩大知识面， 老师在实验课的教学中处于主导地 位， 能灵活采用多种教学方法与现代教育技术手段， 把课 程内容通过C A I 课件、 实物标本、 图像等形式传授给学生， 并能及时了解实
9、验室中存在的问题， 真正地做到“ 寓教于 乐” ， 激发学生的求知欲望。9 8 %学生们认为“ 大体解剖数 一3 8 3 一 C HI N E S E J O UR N AL O F A N A T O MY V o l . 2 9 N o . 3 2 0 0 6解剖学杂志2 0 0 6 年第 2 9 卷第3 期 码互动系统” 开拓视野， 锻炼思维， 提高学习的积极性。 “ 大体解剖数码互动系统” 需要时间的进一步验证， 需 进一步发展和完善， 如教师应进一步优化教学过程， 建立 更多的数码资源实现校内 外的资源贡献， 学生也需加强计 算机基本技能的训练， 公司也需提高数码摄像机的分辨 率等。
10、 参 考 文 献 1 张新华， 孙建华， 徐辉， 等 数码互动显微实验室在组织学 实 验教学中的 应 用. 解 剖学杂志， 2 0 0 4 , 2 7 ( 2 ) : 英文目 次2 . 倪晶晶， 应志国， 姚伟. 数码互动显微实验室在医学形态学 实验教学中的 应用.中国 高等医学教育， 2 0 0 5 ( 3 ) : 8 0 - 8 1 . 季凤清， 孙海梅， 李保红， 等.组织学实验课教学新模式一显 微数码互动实 验室的 应用. 中国医 学教育技术， 2 0 0 5 , 1 9 ( 1 ) : 4 0 - 4 1 . 彭安， 郭冬生， 张维. 生命科学创新教育模式一显微数码 互动系 统. 现
11、代教育技术， 2 0 0 3 , 1 3 ( 4 ) : 5 6 - 5 7 . ( 编辑: 黄会龙) 雪旺氏细胞体外培养不同方法的比较 何晶李 锋丁文龙 ( 上海交通大学医学院解剖学教研室， 上海2 0 0 0 2 5 ) 雪旺氏细胞( S c h w a n n c e l l s , S C s ) 在维持周围神经功 能及周围神经损伤后再生的过程中发挥重要的作用。周 围神经受损后能较好地再生。研究证明， 周围神经这种自 身修复能力主要依赖于S C s 提供了适宜神经再生的微环 境 1 - 3 。 近年S C s 在组织工程中作为重要的种子细胞应 用于周围神经的损伤后修复， 有较多的相关研
12、究 4 1 。但 是， 应用于移植所需的细胞量大， 对细胞的纯度以及活性 的要求较高， 因此， 高效的S C s 体外分离培养方法是其应 用于移植研究的重要前提， 也是S C s 应用于科研和临床的 关键。 在实验中我们对 S C s 体外培养的两种主要方法即 反复植块法圈和综合纯化法， 进行了比较， 具体如下。 1 材料和方法 1 . 1 材料 D - H a n k s 平衡液; 胰蛋白酶， 胶原酶( S i g m a 公司) ; D ME M培养液( G i b c o 公司) ; 胎牛血清( F B S ， 杭州四季青 公司) ; 0 . 2 5 %胰蛋白酶一 E D T A ( G
13、 i b c o 公司) : 胶原酶( S ig - m a 公司) ; F o r s k o l in ， 牛脑垂体提取液( B T I , S i g m a 公司) ; 阿糖胞昔( S i g m a 公司) : C 0 2 培养箱( N A P C ( 公司) ; 倒置 相差显微镜( O l y m p u s 公司) ; 解剖显微镜( 国产) ; 3 5 m m 培 养皿; 1 5 m m离心管; S D大鼠( 上海交通大学医学院实验 动物中心) 1 . 2 方法 1 . 2 . 1 植块反复种植法取S D成年大鼠( 2 0 0 g ) ， 乙醚麻 醉， 无菌条件下取出双侧坐骨神经
14、置于 D - H a n k s 液中。 在解剖显微镜下仔细剥除神经外膜， 清洗后剪成 1 一 2 m m 。 大小组织块， 均匀种于 3 5 m m培养皿中， 并加人 适量的含2 0 0 o F B S 的D M E M培养液中， 于5 % C O 2 , 3 7 1C 辛上 海市高等学 校科学 技术发展基 金( N o . 0 3 B K 1 5 ) ; 上海市教委 第四 期重点学科资助项目( Z D X K 2 0 0 1 ) 通讯作者 收 稿日 期: 2 0 0 5 - 1 1 - 0 3 ; 修回日 期: 2 0 0 6 - 0 1 - 1 8 一3 8 4 一 条件中培养。每周换液
15、2 -3 次， 待从组织块中迁出的细 胞基本融合后移出植块接种至另一培养皿中， 反复数次。 共需培养4 周左右。 此时迁出的细胞以S C s 为主， 取出植 块于d i s p a s e 和胶原酶的混合消化酶中消化约 2 4 h 左右， 终止 消化， 以吸管 轻轻 吹 打 至单 细胞 悬 液， 离 心 ( 1 5 0 0 叮 m i n , 5 m i n ) ， 加人适量含 2 0 % F B S 的D ME M培 养液， 种植于预先涂布有多聚赖氨酸的3 5 m r n 培养皿中， 5 0 o C 0 2 , 3 7 培养。每日 观察， 以含有 F o r s k o l i n , B
16、T l 等 细胞生长促进剂的培养液换液， 每周 2 -3 次。待细胞长 满皿底部后， 以0 . 2 5 %胰蛋白酶- E D T A混合液( G i b c o 公 司) 消化 1 m in ， 以培养液中止， 离心( 1 5 0 0 r / m i n , 5 m i n ) , 以血球计数板于显微镜下计数， 后以3 X 1 0 0 / m l 细胞密度 稀释后进行传代接种。 1 . 2 . 2 综合纯化法 取新生1 -3 d 的S D大鼠， 颈动脉放 血处死， 无菌条件下取出双侧臂丛及坐骨神经， 置于 D - H a n k s 平衡液中， 于解剖显微镜下仔细剥除神经外膜， 剥 除清楚后剪
17、成 0 . 5 m m 3 大小的组织块， 移人离心管， 以 0 . 2 5 % 胰蛋白酶和。 . 0 3 0 0 胶原酶的混合液于3 7 条件下 消化 1 5 -2 0 m in 后， 以吸管轻轻吹打使组织块分散后， 以 等量含 2 0 % o F B S的 D M E M培养液中止消化， 离心 ( 1 5 0 0 r / m i n , 5 m i n ) ， 加人适量含2 0 写F B S 的D M E M培 养液， 种植于预先涂布有多聚赖氨酸的3 5 m m培养皿中， 于5 写 C 0 2 、 3 7 条件下培养。细胞悬液种植后2 4 h ， 更换 含阿糖胞昔( 终浓度为5 p g /
18、 m l ) 2 0 %F B S 的D M E M培养 液， 4 8 h 左右更换含有F o r s k o l i n , B T I 生长促进剂的培养 液， 每周2 - 3 次待细胞长满皿底部后， 以稀释浓度为 0 . 1 2 5 % o 胰蛋白酶- E D T A混合液( G i b c o 公司) 传代， 酶液 消化约1 - 2 m i n ， 同时镜下观察， 中止后离心( 1 5 0 0 r J m i n , 5 m in ) ， 加入适量培养液， 稀释后接种在预先涂布有多聚赖 氨酸的3 5 m m培养皿中。 静置5 1 5 m in ， 吸出上清液， 离 心( 1 5 0 0 r J m i n , 5 m i n ) ， 加适量培养液， 重新接种于另一 只 预先涂布多聚赖氨酸的3 5 m m培养皿中， 于5 0 X0 2 , 3 7 条件下培养。