数字切片在病理学实验教学中的应用体会

熊小亮 宋恩霖 艾有生 鄢 敏

（南昌大学医学院病理学教研室 江西·南昌 330006）

病理学是一门高度实践性的学科[1]，实验课教学效果直接决定了医学生对病理学知识的掌握程度。目前，病理学实习教学大多以各种病变组织的玻璃切片为学习对象，切片教学存在较大的局限性：如学生对切片的观察必须在实习室借助显微镜才能完成，因此学生学习的时间和空间受到一定程度的限制；其次，玻璃切片在制作和使用中易破损、褪色，不易永久保存。

数字切片(Digital slides)又称虚拟切片(Virtual slides)，是指利用全自动显微镜扫描平台把传统玻璃切片进行高精度、无缝拼接，生成全视野的数字切片[2]，生成的数字切片可用软件在计算机上进行不同倍率观察(如 10X，20X，40X等)，并可在一定范围内进行无级倍率连续浏览。虚拟切片技术自问世以来发展迅速，并主要用于病理教学、临床病理诊断和远程会诊等[3]。

目前，数字切片大多用于病理会议读片，用于学校教学还比较少，建立病理学数字切片库，数字切片浏览软件安装操作非常方便，这样，数字切片观察不受实验室、时间、显微镜、切片的局限，只需上网浏览，这样将给传统病理学实验教学带来全新模式的变革。

当今社会已进入信息化时代，其标志之一就是计算机的广泛应用。越来越多的数码教学软件系统的出现，实现了全面的图像数据共享和灵活的数据信息化教学，为现代新概念教学提供了一种崭新的手段。

挑选典型的我校病理学教学切片40张，经过麦克奥迪扫描系统扫描，建立教学切片的数字切片库。并将扫描切片用于2015级－2018级几年的病理学实验教学，结合麦克奥迪数码互动教室系统，经过几年的实践，我们体会如下：

1 便于病理学实验课堂教学

在以往的病理学教学过程中，教师总是利用幻灯片通过多媒体课件讲解引导学生观察、找到典型的病变，但是学生只能在显微镜下观看静态的病变，不能够从整体的角度了解这些病变结构。在以往的实验课堂中，很多学生不理解教师所说的病变位置，例如观察风湿小体，讲到位于心肌间质血管旁边，学生盲目的用显微镜看，找不到具体病变，老师逐个地向学生解释，老师累，学生学得也累，每次上课学生总是感到时间不够用。虚拟切片是对整张切片的扫描，并且有清晰的观察方向，教师不用通过在教室走动巡视就可以通过计算机观看虚拟切片中一个缩略图查看学生的学习情况。教师可以将示范图控制在学生的电脑里，教师讲到哪里就定位到哪里，不仅可以指导学生看到数字化切片图像的全貌，还能在虚拟切片上标注上文字，点击典型结构区域就可以对局部内容放大或缩小。对于普遍和典型的问题，教师利用虚拟切片的示教功能和互动系统的示范功能将某一学生机的画面播放给全体学生，及时进行全面指导，省时省力并且能提高教学效率[4]。采用以上教学模式后,学生们普遍反映实验中听了老师的数码切片讲解，很容易找到病变部位；实验内容生动、形象，令人印象深刻，学习效率大大提高。通过几年的数字切片应用到教学，老师们普遍接受这种新的教学手段，备课更方便，典型的图片，典型的病变部位、病变特点更容易获取。同时容易对照讲解，区别分析，如讲解感染性肉芽肿与异物肉芽肿，可从数字切片库快速调出切片对照讲解，学生很容易区别两者中多核巨细胞的不同。

2 促使学生对病变和正常组织相联系

病理学与组织学联系紧密，要熟悉异常，首先必须掌握正常，建立正常组织库图像，将病变组织的正常图像同时展示，使得学生在认识某种病变的同时复习以前知识，对于某些较为抽象的概念，理解和把握也更加容易[5]。如肿瘤细胞的异型性这个概念比较抽象，其中要点之一是观察细胞核质比，即细胞核和细胞质的比例增高，在复习正常宫颈鳞状上皮的核质比为1：4-6左右，细胞核规则地、有层次排列，细胞有极性，相对于以往教学的体会，学生可在很短时间内接受和掌握宫颈鳞状上皮内病变的低级别和高级别病变。例如讲解肺淤血，将正常肺组织与肺淤血切片同放一张切片上，用数码切片展示正常肺泡壁与肺淤血肺泡壁，学生很容易看出两者的不同，不同点在哪里？再展示肺泡腔，一个散在少量巨噬细胞，一个均匀红染水肿液，红细胞及含铁血黄素细胞。这样肺淤血病理改变很容易掌握。

3 无空间及时间限制，便于学生自由学习与复习

以往的切片教学，学生只能在实验室借助显微镜在实验室进行学习，课后学生想复习，比较困难，限制了学生自主学习。当初，我们扫描切片以后，拷贝给学生，学生可以在课后在寝室或教室自主学习，前提是学生只要有电脑即可，一定程度上促进了学生学习主动性和自学能力的培养，提高了学习效果。

4 有利于提高学生病理学实验成绩

数字化切片和玻璃切片相结合，通过数码互动系统，为实验教学提供了有效的教学支持。数字切片的出现消除了以往数字切片观察的抽象性，图像直观清晰、配合教师准确的图示讲解理解起来简单易懂，极大地提高了课堂教学效果，有利于学生有目的，有计划的观察切片，高效的研究学习切片，理解掌握切片内容，可以帮助学生在有限的时间里看到更多的典型病理，拓宽了学生的视野范围，激发了学生学习的内部动机，提高学生在学习过程中的主观能动性，提高了病理学实验教学的质量。这种新型的病理实验教学，学生们的绘图作业质量有大幅度提地高。病理切片绘图记忆是对理论知识的另一种形式的巩固加强，也是学生对形态学变化的理解和表达，还是教师评价学生学习情况的一个重要依据；描绘病理切片病变简图及书写实习报告是病理学基本技能，可以提高观察病变、分析和描述病变的能力，对培养临床医师书写病历、手术记录、分析临床症状及科学研究均有帮助。我们在2017级学生中一个实验室采用传统的玻璃切片教学，另外一个实验室采用数字切片结合玻璃切片教学，前者病理学实验成绩为50-100分，平均75分；后者病理学实验成绩为60-100分。平均86分，实验成绩有较大的提高。

当然，现阶段数字切片并不能完全取代传统显微镜观察切片标本，但可以作为传统教学方法有益的补充。主要是因为数字切片的分辨率还不够高，加上电脑配置有限，高倍镜下细胞的微细结构不很清晰。扫描速度有待提高，容量较大，事实上，许多学校在用数字切片教学的同时并没有减少传统显微镜的使用，数字切片与传统切片混合应用的趋势还是很明显的。作为一种新的实验教学模式，数字切片与传统切片结合用于实验教学已在病理学实验教学中应用，与以前的单用模式相比，两者合用取长补短，提高教学质量、教学效率和教学效果，同时也激发了学生的学习兴趣。