浅析数字化病理切片在病理实验教学中的作用

朱勤

摘 要：病理学主要在于研究形态变化，其实验教学重点在于让学生识别并理解病理形态，传统病理实验教学模式存在诸多不足与局限，而数字化病理切片結合显微数码互动实验室的使用，能弥补传统教学的局限性，激发学生学习热情，达到事半功倍的教学效果。

关键词：数字化病理;教学方法;实验教学;病理学

病理学是医学桥梁学科，重点在于研究疾病原理及形态变化，可用多种教学方法和教学工具。病理学的理论需要与实践相结合，因此其实验教学的重点和难点就是辨识各种病变在镜下的形态。由于传统光学显微镜观察有无法视野共享、病变定位困难、师生互动不易等局限性，学生往往对切片上的信息无法全面理解。数字化病理切片是近年来兴起的技术，主要用于远程会诊，我们将其功能转化到病理实验教学中，结合病理显微数码互动实验室的使用，起到较好效果。

数字病理切片（digital slide of pathology）又称虚拟病理切片，是一种利用特殊设备扫描传统玻璃切片，采集得到高分辨数字图像，再应用计算机进行拼接处理，制作生成整张全视野的数字化切片（Whole Slide Image， WSI）以应用于病理学的各个领域。本文作者结合自身的实验教学体会阐述数字化病理切片在病理实验教学中的作用。

一、传统病理实验教学的不足

传统的病理实验教学通常为三种模式：大体标本示教、典型病理切片显微镜观察并绘制实验报告、授课老师总结并结合病例分析复习本章节理论知识，在多年的教学实践中起到重要作用，但随着信息化技术的普及以及时间的推移，其弊端逐渐显露，表现如下：

（一）学生必须在固定场所借助显微镜才能观察到切片，但教学资源和教学设备往往很难满足要求，实验条件有很大局限性，无法培养学生的自主学习能力;学生使用双目显微镜也需要经过相应的训练。

（二）长时间保存的玻璃切片会出现褪色，HE染色红蓝对比失真，影响观察，同时玻璃切片容易打碎损坏，因此需要不断更新;而有的罕见病例现在已很难找到素材。

（三）同一病变的玻璃教学切片每张切片间由于连续切片或取自不同标本，病变可能存在差异，影响教学;且大量收集适合教学需要的典型病理组织切片较为困难。

（四）学生在显微镜下观察切片时往往很难准确、快速找到病变部位，难以定位，而实验教学过程中一般是一个老师面授数十名学生，教师只能在各个学生间反复指导镜下观察典型病变的区域和形态特征，使得教学效率低下。

（五）传统书面纸质实验报告要求学生描述镜下观察的病理切片绘图并加以描述，但限于观察条件及学生绘图能力的差别，所绘图像不能反映病变本质，这样的实验报告难以达到掌握相关知识点的目的。

二、数字化病理切片的使用

使用国产宁波江丰数字病理切片扫描仪（KF-PRO-005），将病理学教学玻璃切片扫描成数字化病理切片，在病理显微数码互动实验室的教师示教电脑及学生终端上均安装相关阅片软件，教师讲解切片时可即时与学生互动，在电脑屏幕上放大缩小图像，也可以做出相关标记示教;同时，摈弃以往的学生一边观察显微镜一边画图的实验报告方法，取而代之的是电子版实验报告，学生根据教师的要求以及自己的理解认知截取数字化切片中的某部分，并加以标注其形态特征，电子版发给老师修改。

三、数字化病理切片实验教学的优势

Szynas等在口腔病理的实验教学实践中认为大部分学生更接受数字病理切片替代显微镜用于教学，解娜等通过问卷调查显示，与传统教学比较，66.4%～83.2%的实验组学生认为采用数字切片教学丰富了学习方式及学习内容，提高了学习兴趣及学习效率，有利于学习成绩的提高。我们通过这几年的教学实践，认为数字化病理切片结合显微数码互动实验室的使用，对于提高病理实验课教学水平增进学生学习兴趣有较好帮助，其优势主要表现为以下几方面：

（一）数字病理切片图像清晰，含有整张玻璃切片的全部信息。能在鼠标操纵下选择切片任意位置完成无极变倍连续缩放浏览，并提供切片全景导航，能在全景图中快速找到所需要观察的信息并放大观察细节，有利于学生理解局部与整体的关系。同时，还能够实现切片的定量分析和标注等后期处理。如讲述细胞的异型性时，核增大大小不一，需要与正常组织做对照，学生往往缺乏这方面的感性认识，数字病理切片可以测量肿瘤细胞与正常细胞的核的大小直径，这样的对比就一目了然。

（二）数字病理切片易于保存和管理，我们将扫描的数字切片永久保存在学校的数字病理切片库中，解决了玻璃切片不易储存保管、易褪色易损坏易丢片等问题。

（三）方便浏览和传输，同一张切片可在不同地点被很多学生浏览，教学效率显著提高。资料传输也不必受到时间和空间的约束，省去分发玻璃切片的时间，有时较罕见的病变只有一张玻璃切片影响所有学生观察，但数字切片能解决此问题。

（四）数字病理切片结合显微数码互动实验室的使用，可以使师生间的互动交流更加便利。在教师指导下学生能迅速找到病变部位，老师也可以通过示教电脑进行集体示教及答疑，学生则可直接通过自己的电脑或者通过连接的投影学习病变的镜下特征。

（五）数字化病理切片的全景预览功能能显示病变全貌，避免了普通显微镜4倍镜下只能观察切片局部的缺陷，使得学生更容易理解某些病变的内涵。比如甲状腺滤泡癌的包膜侵犯，如果仅仅用普通光镜观察有可能管中窥豹，只能看到局部的视野而不能看到全貌，从而导致误判。

（六）电子版实验报告的内容丰富多样化，可以布置学习更多的知识点，学生也更有兴趣使用，同时电子化实验报告也有利于批改和与学生的互动交流，对于优秀的报告可以即时展示，对于有错误的报告也能即时的指出不足并与大家共勉。

病理学是医学中的桥梁课程，其教学效果的好坏能直接影响临床学科的学习与理解，我们在实验教学中通过数字化病理切片技术的使用，学生普遍反映良好易于接受，病理学教学效果有明显提高。

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