淺析數字化病理切片在病理實驗教學中的作用

朱勤

摘?要：病理學主要在于研究形態變化，其實驗教學重點在于讓學生識別并理解病理形態，傳統病理實驗教學模式存在諸多不足與局限，而數字化病理切片結合顯微數碼互動實驗室的使用，能彌補傳統教學的局限性，激發學生學習熱情，達到事半功倍的教學效果。

關鍵詞：數字化病理;教學方法;實驗教學;病理學

病理學是醫學橋梁學科，重點在于研究疾病原理及形態變化，可用多種教學方法和教學工具。病理學的理論需要與實踐相結合，因此其實驗教學的重點和難點就是辨識各種病變在鏡下的形態。由于傳統光學顯微鏡觀察有無法視野共享、病變定位困難、師生互動不易等局限性，學生往往對切片上的信息無法全面理解。數字化病理切片是近年來興起的技術，主要用于遠程會診，我們將其功能轉化到病理實驗教學中，結合病理顯微數碼互動實驗室的使用，起到較好效果。

數字病理切片（digital slide of pathology）又稱虛擬病理切片，是一種利用特殊設備掃描傳統玻璃切片，采集得到高分辨數字圖像，再應用計算機進行拼接處理，制作生成整張全視野的數字化切片（Whole Slide Image， WSI）以應用于病理學的各個領域。本文作者結合自身的實驗教學體會闡述數字化病理切片在病理實驗教學中的作用。

一、傳統病理實驗教學的不足

傳統的病理實驗教學通常為三種模式：大體標本示教、典型病理切片顯微鏡觀察并繪制實驗報告、授課老師總結并結合病例分析復習本章節理論知識，在多年的教學實踐中起到重要作用，但隨著信息化技術的普及以及時間的推移，其弊端逐漸顯露，表現如下：

（一）學生必須在固定場所借助顯微鏡才能觀察到切片，但教學資源和教學設備往往很難滿足要求，實驗條件有很大局限性，無法培養學生的自主學習能力;學生使用雙目顯微鏡也需要經過相應的訓練。

（二）長時間保存的玻璃切片會出現褪色，HE染色紅藍對比失真，影響觀察，同時玻璃切片容易打碎損壞，因此需要不斷更新;而有的罕見病例現在已很難找到素材。

（三）同一病變的玻璃教學切片每張切片間由于連續切片或取自不同標本，病變可能存在差異，影響教學;且大量收集適合教學需要的典型病理組織切片較為困難。

（四）學生在顯微鏡下觀察切片時往往很難準確、快速找到病變部位，難以定位，而實驗教學過程中一般是一個老師面授數十名學生，教師只能在各個學生間反復指導鏡下觀察典型病變的區域和形態特征，使得教學效率低下。

（五）傳統書面紙質實驗報告要求學生描述鏡下觀察的病理切片繪圖并加以描述，但限于觀察條件及學生繪圖能力的差別，所繪圖像不能反映病變本質，這樣的實驗報告難以達到掌握相關知識點的目的。

二、數字化病理切片的使用

使用國產寧波江豐數字病理切片掃描儀（KF-PRO-005），將病理學教學玻璃切片掃描成數字化病理切片，在病理顯微數碼互動實驗室的教師示教電腦及學生終端上均安裝相關閱片軟件，教師講解切片時可即時與學生互動，在電腦屏幕上放大縮小圖像，也可以做出相關標記示教;同時，擯棄以往的學生一邊觀察顯微鏡一邊畫圖的實驗報告方法，取而代之的是電子版實驗報告，學生根據教師的要求以及自己的理解認知截取數字化切片中的某部分，并加以標注其形態特征，電子版發給老師修改。

三、數字化病理切片實驗教學的優勢

Szynas等在口腔病理的實驗教學實踐中認為大部分學生更接受數字病理切片替代顯微鏡用于教學，解娜等通過問卷調查顯示，與傳統教學比較，66.4%～83.2%的實驗組學生認為采用數字切片教學豐富了學習方式及學習內容，提高了學習興趣及學習效率，有利于學習成績的提高。我們通過這幾年的教學實踐，認為數字化病理切片結合顯微數碼互動實驗室的使用，對于提高病理實驗課教學水平增進學生學習興趣有較好幫助，其優勢主要表現為以下幾方面：

（一）數字病理切片圖像清晰，含有整張玻璃切片的全部信息。能在鼠標操縱下選擇切片任意位置完成無極變倍連續縮放瀏覽，并提供切片全景導航，能在全景圖中快速找到所需要觀察的信息并放大觀察細節，有利于學生理解局部與整體的關系。同時，還能夠實現切片的定量分析和標注等后期處理。如講述細胞的異型性時，核增大大小不一，需要與正常組織做對照，學生往往缺乏這方面的感性認識，數字病理切片可以測量腫瘤細胞與正常細胞的核的大小直徑，這樣的對比就一目了然。

（二）數字病理切片易于保存和管理，我們將掃描的數字切片永久保存在學校的數字病理切片庫中，解決了玻璃切片不易儲存保管、易褪色易損壞易丟片等問題。

（三）方便瀏覽和傳輸，同一張切片可在不同地點被很多學生瀏覽，教學效率顯著提高。資料傳輸也不必受到時間和空間的約束，省去分發玻璃切片的時間，有時較罕見的病變只有一張玻璃切片影響所有學生觀察，但數字切片能解決此問題。

（四）數字病理切片結合顯微數碼互動實驗室的使用，可以使師生間的互動交流更加便利。在教師指導下學生能迅速找到病變部位，老師也可以通過示教電腦進行集體示教及答疑，學生則可直接通過自己的電腦或者通過連接的投影學習病變的鏡下特征。

（五）數字化病理切片的全景預覽功能能顯示病變全貌，避免了普通顯微鏡4倍鏡下只能觀察切片局部的缺陷，使得學生更容易理解某些病變的內涵。比如甲狀腺濾泡癌的包膜侵犯，如果僅僅用普通光鏡觀察有可能管中窺豹，只能看到局部的視野而不能看到全貌，從而導致誤判。

（六）電子版實驗報告的內容豐富多樣化，可以布置學習更多的知識點，學生也更有興趣使用，同時電子化實驗報告也有利于批改和與學生的互動交流，對于優秀的報告可以即時展示，對于有錯誤的報告也能即時的指出不足并與大家共勉。

病理學是醫學中的橋梁課程，其教學效果的好壞能直接影響臨床學科的學習與理解，我們在實驗教學中通過數字化病理切片技術的使用，學生普遍反映良好易于接受，病理學教學效果有明顯提高。

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