Взимку 1835 Пирогов приїхав до Петербурга. Його стверджували в званні професора хірургії Дерптського університету.
«Професор хірургії та теоретичної, і оперативної, і клінічної. Один, іншого немає », - писав він.
В очікуванні тривалого призначення Пирогов працює, як завжди: з ранку до ночі. Відвідує столичні госпіталі, проводить операції і читає лекції з хірургічної анатомії - предмету, досі невідомому.
Слухачі збиралися вечорами в невеликий покійницькій Обухівської лікарні. Було душно, несвітлого горіли сальні свічки, а молодий професор вчив їх тому, про що вони не чули і в зарубіжних університетах.
«Я днем виготовляв препарати звичайно на кількох трупах, - згадував ці лекції Пирогов, - демонстрував на них положення частин якійсь галузі і тут же робив на іншому трупі всі операції, що проводяться на цій області, з дотриманням необхідних хірургічних анатомією правил. Цей наочний спосіб особливо зацікавив слухачів ».
У покійницьку Обухівської лікарні приходили не лише студенти, а й ті, хто вчив інших. Зацікавлено слухав Пирогова лейб-хірург його величності Арендт, дійсний статський радник і кавалер багатьох орденів - прусського Червоного орла II ступеня із зіркою, французького Почесного легіону, шведського Вази I ступеня, гессенського Філіпа Великого та перської Лева і Сонця I ступеня. Це його викликали до смертельно пораненого Пушкіну. Тут були відомі професори Медико-хірургічної академії І. Спаський і X. Саломон.
Для пробної лекції в Петербурзькій академії наук Пирогов вибрав тему пластичної хірургії. Він і тут залишився вірний своєму наочному методу викладу. Для того щоб показати хід операції по пластичному відновленню носа, він купив у перукарні манекен з пап'є-маше, відрізав у нього ніс, лоб ж обтяг шматком старої калоші. Спритно і споро викроїв гумовий ніс, пришив його на покладене природою місце і, вловивши в залі шепотіння недовіри, відрубав:
- Все, що я сказав, засноване на спостереженнях і на досвіді і тому є незаперечний факт!
Медичний світ ще не знав ні імені професора Пирогова, ні його хірургічної анатомії.
Незабаром вона була опублікована - «Хірургічна анатомія артеріальних стовбурів і фасцій». Ця робота принесла вченому європейську популярність і першу премію від Російської академії наук.
Слово «фасція» вам незнайоме. Що ж воно означає?
Це щільні волокнисті оболонки, в які, як в футляри, одягнені судини, нерви і особливо м'язи. Фасції поділяють певні групи м'язів, служать як би природними межами між ними. Вони тісно пов'язані з розташуванням кровоносних судин.
До Пирогова цю область анатомії знали мало. Він же зацікавився фасциями вже в перших самостійних роботах по перев'язці судин. Чим вони привернули його увагу?
Пирогов побачив у фасціях своєрідні орієнтири, розставлені самою природою по всій глибині людського тіла. Він ретельно вивчив їх напрямок, створив теорію фасцій і, по суті, відкрив новий анатомічний закон.
Практична хірургія отримала надійну провідну нитку, яка допомагала орієнтуватися в лабіринті людського тіла.
Пирогов доводив необхідність вивчення тіла і по шарах. Але як це зробити? Звичайний спосіб препарування для цієї мети не годився. Анатому доводилося видаляти багато сполучної тканини, яка утримувала внутрішні органи. В результаті порушувалася картина їх взаємного просторового розташування. Малюнок з такою невірної натури представляв м'язи, вени, нерви більш віддаленими один від одного і від артерії, ніж це було насправді. Виходило неймовірне: ніж експериментатора, замість того щоб домагатися істини, спотворював її.
Пирогову вдалося обійти цю перешкоду. Його біографи розповідають, що на дотепне рішення проблеми наштовхнув його випадок. Проїжджаючи по Сінний площі, він звернув увагу на заморожені і розрубані коров'ячі туші, виставлені для продажу. Їх вигляд і подав Пирогову думку використовувати для пошарового анатомування заморожені трупи.
Довелося створювати пилку спеціальної конструкції і довгі години мерзнути в холодному приміщенні, вибираючи вірний спосіб розпилу. «Крижаний» метод давав чудові результати - можна було не побоюватися, що повітря увійде у розкриту порожнину, що він стисне одні частини, виявиться причиною розпаду інших.
Близько десяти років створював Пирогов свою «крижану» анатомію, свій «Атлас розпилів». Він зробив їх понад тисячу. Ці розпили склали основу нової топографічної анатомії, що розповідає про справжній просторовому розташуванні органів, про їх ставлення до кровоносних судин і нервів.
Вчений ускладнював свою задачу. У різні внутрішні порожнини він вводив рідини, щоб бачити при распилах можливу ступінь зміщення ув'язнених у них органів. Він заморожував трупи в різних положеннях - з кінцівками то зігнутими, то розігнутими, то відведеними назад, вперед, в сторону.
Наступні розпили давали цінні відомості про динаміку органів.
Що нового могла дати анатомія після стількох років докладного вивчення? Здається, люди знали вже всі про становище, формі, зв'язку органів. Але саме Пирогов довів, що в нашому тілі ніде немає порожнього, наповненого повітрям простору, за винятком лише кількох порожнин - носа, зіву, дихального і кишкового каналів.
Наш співвітчизник створював нову, більш досконалу анатомію, ніж його попередники, і все це багатство він віддавав на службу хірургії.