Interactive Atlas of the Canine Brain, Heart and Kidney Created from Plastinated Samples

SUMMARY: Currently, training in the field of anatomy requires the implementation of learning and knowledge technologies (TAC). Therefore, the objective of this work was to use digital images taken of plastinated canine brains, hearts, and kidneys to create an interactive atlas that facilitates the teaching-learning of the anatomy of these organs. The research was carried out in 3 phases. In the first, canine brains, hearts and kidneys were obtained using the cold-temperature silicone plastination. In the second stage, photographs were taken, the images were edited with Adobe Photoshop and converted to SVG format using Adobe Illustrator. During the last phase, the 2D atlas was created using MongoDB and Node.js for the backend and Vue.js as the framework for the frontend. In addition, it was used three.js to render the 3D models. As a result, the 'Interactive Canine Atlas', ATINCA, was created. The atlas comprises 27 interactive images and 27 in atlas mode view (28 of the brain, 20 of the heart, and 6 of the kidney). Furthermore, the atlas features 3D models of the three organs. The developed atlas constitutes the first digital tool created in Ecuador based on local institutional needs, including a 3D format. Consequently, ATINCA will be integrated into the curricula as a digital material that will facilitate significant autonomous and collaborative learning of canine anatomical knowledge.

Actualmente, la formación en el campo de la anatomía requiere la implementación de tecnologías del aprendizaje y el conocimiento (TAC). Por ello, el objetivo del trabajo fue utilizar imágenes digitales tomadas de cerebros, corazones y riñones caninos plastinados para crear un atlas interactivo que facilite la enseñanza-aprendizaje de la anatomía de estos órganos. La investigación se llevó a cabo en tres fases. En la primera se obtuvieron cerebros, corazones y riñones caninos mediante la técnica de plastinación con silicona al frío. En la segunda etapa se tomaron fotografías, las imágenes se editaron con Adobe Photoshop y se convirtieron a formato SVG con Adobe Illustrator. Durante la última fase, se creó el atlas 2D usando MongoDB y Node.js para el backend y Vue.js como framework para el frontend. Además, se utilizó three.js para renderizar los modelos 3D. Como resultado se creó el Atlas Interactivo del Canino, ATINCA. El atlas cuenta con 27 imágenes interactivas y 27 en vista modo atlas (28 del cerebro, 20 del corazón y 6 del riñón). Además, el atlas presenta modelos 3D de los tres órganos. El atlas desarrollado constituye la primera herramienta digital creada en el Ecuador con base en necesidades institucionales locales y donde se incluye el formato 3D. Con lo cual, ATINCA podrá incorporarse en las mallas curriculares como material digital que facilitará el aprendizaje autónomo y colaborativo significativo de conocimientos anatómicos de los órganos caninos.

Conservation of Organs (Heart, Brain and Kidney) of Canine by Cold-Temperature Silicone Plastination in an Animal Anatomy Laboratory in Ecuador / Conservación de Órganos (Corazón, Encéfalo y Riñón) de Canino Mediante la Técnica de Plastinación en Silicona al Frío Realizada en Laboratorio de Anatomía Animal en Ecuador

SUMMARY: For the purposes of teaching anatomy, the use of cadaver preparations is considered the most efficient way of ensuring that students retain knowledge. Nevertheless, in Ecuador the use of animal specimens in universities must comply with the internationally accepted principles of replacement, reduction and refinement (3Rs). Plastination is an alternative technique which allows organs to be conserved in the long term and complies with the 3Rs. The object of the present work was to use cold-temperature silicone plastination with Biodur® products to obtain long-lasting, easy-to-handle canine organs for use as tools for the teaching of animal anatomy. Six canine cadavers were obtained from local animal protection charities. The hearts, brains and kidneys of the cadavers were dissected and fixed with formaldehyde 10 %. They were then dehydrated with acetone at -20 °C. The specimens were impregnated with Biodur® S10:S3 (-20 °C) and finally cured with Biodur® S6. We plastinated six hearts, twelve kidneys, four brains and one encephalic slice of canine. The application of cold-temperature plastination to canine organs followed the parameters established for the conventional protocol, enabling us to obtain organs of brilliant appearance, free of odours, in which the anatomical form was preserved. Thus the technique helped us to comply with the 3Rs, as we obtained easy-to-handle teaching models to replace fresh or formaldehyde-fixed samples for the teaching-learning of the canine anatomy.

En la enseñanza de la Anatomía, el uso de preparaciones cadavéricas se considera el método que permite a los estudiantes retener el conocimiento de una forma más eficiente. No obstante, en Ecuador, el uso de especímenes animales en las universidades se debe realizar bajo el principio internacional de reemplazo, reducción y refinamiento (3Rs). La técnica de plastinación es una técnica alternativa que permite preservar órganos a largo plazo y que se adapta al principio de las 3Rs. El objetivo del trabajo fue utilizar la técnica de plastinación en silicona al frío con productos Biodur® para obtener órganos caninos duraderos y manejables útiles como herramienta para la enseñanza de la anatomía animal. Se obtuvieron seis cadáveres de caninos de fundaciones locales para la protección animal. Se realizaron disecciones de corazones, cerebros y riñones de los cadáveres caninos. Los órganos se fijaron con formalina al 10 %. A continuación, se llevó a cabo la deshidratación con acetona a -20 °C. Los especímenes fueron impregnados con S10:S3 Biodur® (-20 °C) y al final fueron curados con Biodur® S6. Se lograron plastinar seis corazones, doce riñones, cinco encéfalos y un tallo encefálico de canino. La técnica de plastinación al frío utilizada para obtener órganos de canino conservó los parámetros empleados en el protocolo convencional y permitió obtener órganos que presentaron aspecto brillante, ausencia de olores y mantuvieron la forma anatómica. Por lo que, la técnica facilitó cumplir con el principio de las 3Rs al obtenerse modelos didácticos fáciles de manipular que pueden reemplazar muestras frescas o formolizadas en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la anatomía del canino.