Cilvēka ķermeņa anatomiskie modeļi: veidi
Īsā atbilde
Anatomiskais modelis ir cilvēka ķermeņa vai tā daļas trīsdimensiju atveidojums, kas radīts mācīšanai un skaidrošanai, nevis ārstēšanai. Modeļi mēdz būt no plastmasas, sintētiskiem sveķiem, vaska vai īpaši apstrādātiem īstiem audiem, un tie sniedzas no kabatas lieluma skriemeļa līdz dabiska izmēra rumpim ar izņemamiem orgāniem. To vienīgais patiesais uzdevums ir padarīt redzamas telpiskās attiecības, kuras plakanā zīmējumā neizbēgami pazūd.
Anatomijas mācīšanā modelim ir uzdevums, ko nespēj aizstāt ne teksts, ne fotogrāfija: parādīt, kas atrodas aiz kā. Ķermenis ir slāņains, un tieši slāņu secība nosaka, kāpēc ķirurgs piekļūst orgānam no vienas puses, nevis no otras, kāpēc adata noteiktā vietā trāpa vēnā un kāpēc viena orgāna sāpes izstaro uz pavisam citu ķermeņa apvidu. Plakans attēls šo secību var tikai pieteikt, bet modeli var izjaukt ar rokām un salikt atpakaļ.
Vēsturiski modeļi radās kā atbilde uz mirušo ķermeņu trūkumu un uz to, ka preparāts ātri bojājas. Itālijā 18. gadsimtā tapa krāšņas vaska figūras, kas tolaik bija vienīgais veids, kā saglabāt sekcijas rezultātu ilgāk par dažām dienām. 19. gadsimtā franču ārsts Luijs Ozū sāka ražot izjaucamus papjēmašē modeļus, un tieši viņa ideja par atveramu, pa daļām izņemamu ķermeni ir tā, ko mūsdienu plastmasas rumpis turpina jau pusotru gadsimtu.
Mūsdienās modeļu klāsts ir sadalījies divos virzienos. Vienā pusē ir fiziski priekšmeti, kurus var aptaustīt: rūpnieciski lieti PVC un sveķu modeļi, 3D drukāti kaulu atveidojumi no reāla pacienta datortomogrāfijas datiem, plastinēti preparāti. Otrā pusē ir digitālie atlanti, virtuālās sekcijas galdi un papildinātās realitātes lietotnes, kurās slāņus var izslēgt ar pieskārienu, bet nekas nav jātur rokās.
Svarīgi saprast, ka modelis vienmēr ir vienkāršojums, un vienkāršojums vienmēr ir izvēle. Ražotājs izlemj, ko izcelt, ko apvienot un ko izlaist pavisam, un tieši šīs izvēles nosaka, ko students no modeļa iemācās un ko pēc tam ir jāpārmāca pie īsta preparāta vai operāciju zālē. Tāpēc labā anatomijas apmācībā modeļus nekad nelieto vienus pašus.
Pēc kā modeļus iedala
Vienotas oficiālas klasifikācijas anatomiskajiem modeļiem nav, jo tie nav medicīnas ierīces. Praksē tos šķiro pēc vairākām pazīmēm vienlaikus, un viens un tas pats modelis var piederēt vairākām grupām: piemēram, dabiska izmēra izjaucams rumpis no sveķiem ir reizē mēroga modelis, izjaucams modelis un sintētisks modelis.
- Pēc aptvēruma: veselu ķermeni attēlojoši (skelets, rumpis) un atsevišķa orgāna vai apvidus modeļi (sirds, acs, ceļa locītava).
- Pēc mēroga: dabiskā izmērā, samazināti vai palielināti (auss kauliņi, nefrons, šūna vienmēr tiek rādīti stipri palielināti).
- Pēc uzbūves: viengabala, izjaucami pa orgāniem un tādi, kas rāda griezumu jeb pusi ķermeņa vienā plaknē.
- Pēc materiāla: plastmasa, sveķi, vaska preparāti, silikona simulācijas manekeni, plastināti īsti audi.
- Pēc funkcijas: statiski uzskates modeļi, kustīgi modeļi ar locītavām un simulācijas modeļi, kuros var izdarīt manipulāciju.
Materiāli un tas, ko katrs no tiem spēj
Materiāls nosaka cenu, izturību un to, cik daudz smalku detaļu modelis vispār var nest. Lēts mīksts plastikāts labi iztur studentu rokas, bet neļauj attēlot plānas struktūras, piemēram, atsevišķus nervu zarus. Cietie sveķi ļauj atliet asu reljefu, toties šķeļas, ja modeli nomet.
| Materiāls | Stiprā puse | Trūkums |
|---|---|---|
| PVC un mīkstā plastmasa | Lēts, izturīgs, drošs skolām | Rupjas detaļas, laika gaitā deformējas |
| Sintētiskie sveķi, akrils | Precīzs reljefs, iespējams caurspīdīgums | Trausls, dārgāks, smagāks |
| Silikons | Taustāmi līdzīgs mīkstiem audiem | Nolietojas, uzkrāj netīrumus |
| Plastināti īsti audi | Reāla forma un proporcijas | Dārgs, ētiski un juridiski reglamentēts |
Izjaucamais rumpja modelis
Dabiska izmēra rumpis (truncus) ar noņemamu krūšu un vēdera priekšējo sienu ir anatomijas kabineta pamatinventārs. Tā vērtība nav atsevišķu orgānu formā, kuru var apskatīt arī bildē, bet secībā: students ar rokām pārliecinās, ka, lai nokļūtu līdz aizkuņģa dziedzerim (pancreas), vispirms jāpārvieto kuņģis (gaster) un resnās zarnas šķērsdaļa (colon transversum).
Lielākajā daļā rumpja modeļu diafragma (diaphragma) ir attēlota kā stingra siena, kaut gan dzīvā cilvēkā tā nepārtraukti kustas un katrā ieelpā aknas nobīda uz leju par vairākiem centimetriem. Tieši tāpēc aknu apakšējā mala elpojot kļūst sataustāma, ko modelis nekad neparāda.
- Noņem krūšu un vēdera priekšējo sienu un aplūko, cik maz orgānu tūlīt ir redzami bez pārvietošanas.
- Izņem plaušas (pulmones) un apskati, ka sirds guļ starp tām, nobīdīta pa kreisi no viduslīnijas.
- Izņem sirdi (cor) un atrodi lielos asinsvadus, kas paliek pāri kā stumbeņi.
- Pacel aknas (hepar) un zem to labās daivas atrodi žultspūsli (vesica biliaris).
- Izņem kuņģi un zarnas, un tikai tad kļūst redzama aizmugurējā siena ar nierēm (renes) un aortu (aorta).
- Saliec visu atpakaļ pareizā secībā: ja kaut kas nav salicies, secība ir bijusi nepareiza.
Skeleta un locītavu modeļi
Skeleta modelis ir vecākais un joprojām nepārspētais mācību līdzeklis proporciju un kustību amplitūdas izpratnei. Kvalitatīvos skeletos kauli ir savienoti tā, ka atkārto īsto locītavu kustību virzienus, un tieši tur atklājas, ka, piemēram, elkoņa locītava (articulatio cubiti) pieļauj gan saliekšanu, gan apakšdelma pagriešanu, bet ceļa locītava (articulatio genus) pagriešanu atļauj tikai saliektā stāvoklī.
Atsevišķu vērtību dod modeļi ar iekrāsotām muskuļu piestiprināšanās vietām. Tie ļauj saprast, kāpēc muskulis, kas šķērso locītavu no priekšpuses, to saliec, un kāpēc tas pats muskulis, ja tas šķērso divas locītavas, vienā no tām var strādāt pretēji gaidītajam.
Īsti preparāti, plastinācija un 3D druka
Īsts cilvēka preparāts paliek anatomijas izglītības zelta standarts, jo tikai tur redzama patiesā audu krāsa, blīvums un cilvēku savstarpējā atšķirība. Plastinācija ir paņēmiens, kurā audu ūdeni un taukus aizstāj ar polimēru, un rezultāts ir sauss, nesmirdošs, ilgi saglabājams preparāts, kuru var ņemt rokās bez cimdiem un formalīna tvaikiem.
3D druka ir mainījusi ainu ar to, ka modeli tagad var izgatavot no konkrēta pacienta izmeklējuma datiem. Ķirurgi šādus izdrukātus kaulu vai asinsvadu modeļus izmanto sarežģītu operāciju plānošanai un lai pacientam parādītu tieši viņa, nevis vidusmēra cilvēka anatomiju. Tas ir arī vienīgais modeļu veids, kas pēc būtības rāda nevis normu, bet novirzi.
Digitālie modeļi un virtuālās sekcijas galdi
Digitālais anatomijas atlants ļauj slāņus ieslēgt un izslēgt, pagriezt struktūru jebkurā leņķī un pāriet no attēla uz tā paša apvidus datortomogrāfijas griezumu. Virtuālās sekcijas galds šo pašu ideju pārceļ uz dabiska izmēra ekrānu, pie kura var stāvēt grupa un uz kura griezumu var vilkt ar pirkstu jebkurā plaknē.
Digitālo modeļu vājā vieta ir taustes trūkums. Anatomijas zināšanas lielā mērā ir kustību atmiņa: cilvēks atceras, cik dziļi bija jāiet, lai atrastu struktūru, un cik tā bija cieta. Ekrāns šo informāciju nesniedz, tāpēc digitālais atlants praksē darbojas vislabāk nevis preparāta vietā, bet blakus tam.
Kur modelis maldina
Modeļa vienkāršojumi rada atpazīstamas kļūdas, kas parādās eksāmenos un vēlāk arī klīniskajā domāšanā. Tās ir vērts zināt jau iepriekš, jo katra no tām ir sistemātiska, nevis nejauša.
- Krāsu kods ir mācību vienošanās: sarkans apzīmē artēriju, zils vēnu, dzeltens nervu, bet dzīvos audos šīs krāsas neeksistē.
- Modelī starp orgāniem ir gaiss, īstenībā starp tiem ir taukaudi, saistaudi un gandrīz nav brīvas vietas.
- Struktūru biezums bieži pārspīlēts, lai tās vispār varētu atliet: nervi un asinsvadi modelī izskatās daudz resnāki nekā patiesībā.
- Modelis rāda vienu vidusmēra variantu, kaut gan asinsvadu un nervu zarošanās cilvēkiem atšķiras ļoti bieži.
- Modelis ir stingrs, bet dzīvs ķermenis maina orgānu novietojumu atkarībā no ķermeņa stāvokļa, elpas un kuņģa pildījuma.
Kā modeli lasīt pareizi
Lai divi cilvēki, runājot par modeli, saprastu viens otru, anatomijā lieto vienotu atskaites sistēmu. Ķermeņa stāvokļus vienmēr apraksta no anatomiskās pozīcijas: cilvēks stāv, skatiens vērsts uz priekšu, rokas gar sāniem, plaukstas pagrieztas uz priekšu. Visi apzīmējumi „pa labi" un „pa kreisi" attiecas uz modeļa, nevis skatītāja labo un kreiso pusi.
Griezumus apraksta trīs pamatplaknēs: sagitālā plakne (planum sagittale) sadala ķermeni kreisajā un labajā daļā, frontālā plakne (planum frontale) priekšējā un aizmugurējā, bet transversālā plakne (planum transversum) augšējā un apakšējā. Lielākā daļa mūsdienu attēldiagnostikas griezumu ir tieši transversāli, tāpēc prasme pārtulkot modeli šajā plaknē ir praktiska prasme, nevis teorija.
Kas ar modeļiem strādā Latvijā
Plašākās anatomisko preparātu un modeļu kolekcijas Latvijā glabājas medicīnas augstskolu anatomijas katedrās un ar tām saistītajos muzejos, kas daļēji ir pieejami arī sabiedrībai. Skolu bioloģijas kabinetos parasti ir vienkāršots rumpja modelis, skelets un dažu orgānu modeļi, un to uzdevums ir cits: nevis sagatavot ārstu, bet dot pirmo telpisko priekšstatu.
Klīnikā modelis pilda vēl vienu lomu, kuru bieži nenovērtē. Sirds, ceļa locītavas vai mugurkaula modelis uz ārsta galda ir saziņas rīks: pacientam ir daudz vieglāk saprast, kas ar viņu notiks, ja ārsts to parāda uz priekšmeta. Ja pacients pēc konsultācijas joprojām nesaprot, kur atrodas skartā struktūra, ir pilnīgi pieņemami lūgt ārstu to parādīt uz modeļa vai attēla.
Bieži uzdotie jautājumi
Kāda ir atšķirība starp anatomisko modeli un preparātu?
Modelis ir mākslīgi izgatavots atveidojums no plastmasas, sveķiem vai vaska, bet preparāts ir īsti cilvēka vai dzīvnieka audi, kas apstrādāti tā, lai saglabātos. Modelis ir vienveidīgs un rāda idealizētu normu, preparāts rāda konkrētu cilvēku ar visām viņa īpatnībām. Mācībās tos lieto kopā, jo viens otru neaizstāj.
Vai skolas rumpja modelis ir pietiekams, lai iemācītos anatomiju?
Pamatskolas un vidusskolas līmenim ar to pietiek, jo tur mērķis ir saprast orgānu izvietojumu un galvenās funkcijas. Medicīnas studijām ar modeli vien nepietiek, jo tajā trūkst slāņu, variāciju un audu konsistences. Tāpēc augstskolās modeļus papildina ar preparātiem, attēldiagnostikas materiāliem un digitālajiem atlantiem.
Kāpēc modeļos artērijas ir sarkanas, bet vēnas zilas?
Tā ir sena mācību vienošanās, kas ļauj vienā skatienā atšķirt divas asinsvadu sistēmas. Dzīvā ķermenī abi asinsvadu veidi izskatās bālgani vai sārti, un atšķirt tos palīdz sienas biezums un elastība, nevis krāsa. Zilganais tonis, ko redz uz ādas, rodas no gaismas izkliedes ādā, nevis no vēnu asiņu krāsas.
Kas ir plastinācija un vai tā ir kaut kas atšķirīgs no balzamēšanas?
Plastinācijā audu ūdeni un taukus aizvieto ar polimēru, kas pēc tam sacietē, tāpēc preparāts kļūst sauss un to var aptaustīt bez cimdiem. Balzamēšanā audus piesūcina ar šķidriem konservantiem, un preparāts paliek mitrs un izdala tvaikus. Plastinēti preparāti ir ērtāki mācībām, bet to izgatavošana ir dārga un laikietilpīga.
Vai 3D drukāts modelis var aizstāt operācijas plānošanu ar attēldiagnostiku?
Nē, tas ir papildinājums. Modeli izdrukā no tiem pašiem datortomogrāfijas vai magnētiskās rezonanses datiem, tāpēc tas nesatur jaunu informāciju, bet padara telpiskās attiecības uztveramākas un ļauj mēroga ziņā pareizi izmēģināt gaitu. Lēmumus par operāciju pieņem, balstoties uz pašiem izmeklējumiem un klīnisko ainu.
Kur Latvijā var apskatīt anatomiskos modeļus un preparātus?
Tie glabājas medicīnas augstskolu anatomijas struktūrvienībās un ar tām saistītajos muzejos, kuriem parasti ir noteikti apmeklējuma laiki un iepriekšēja pieteikšanās. Pirms brauciena ir vērts pārliecināties par pieejamību iestādes tīmekļvietnē, jo daļa kolekciju ir paredzēta tikai studējošajiem. Skolēniem domātas ekspozīcijas mēdz būt arī zinātnes centros.