數(shù)字切片在病理學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用體會

熊小亮 宋恩霖 艾有生 鄢 敏

（南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)教研室 江西·南昌 330006）

病理學(xué)是一門高度實踐性的學(xué)科[1]，實驗課教學(xué)效果直接決定了醫(yī)學(xué)生對病理學(xué)知識的掌握程度。目前，病理學(xué)實習(xí)教學(xué)大多以各種病變組織的玻璃切片為學(xué)習(xí)對象，切片教學(xué)存在較大的局限性：如學(xué)生對切片的觀察必須在實習(xí)室借助顯微鏡才能完成，因此學(xué)生學(xué)習(xí)的時間和空間受到一定程度的限制；其次，玻璃切片在制作和使用中易破損、褪色，不易永久保存。

數(shù)字切片(Digital slides)又稱虛擬切片(Virtual slides)，是指利用全自動顯微鏡掃描平臺把傳統(tǒng)玻璃切片進(jìn)行高精度、無縫拼接，生成全視野的數(shù)字切片[2]，生成的數(shù)字切片可用軟件在計算機(jī)上進(jìn)行不同倍率觀察(如 10X，20X，40X等)，并可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行無級倍率連續(xù)瀏覽。虛擬切片技術(shù)自問世以來發(fā)展迅速，并主要用于病理教學(xué)、臨床病理診斷和遠(yuǎn)程會診等[3]。

目前，數(shù)字切片大多用于病理會議讀片，用于學(xué)校教學(xué)還比較少，建立病理學(xué)數(shù)字切片庫，數(shù)字切片瀏覽軟件安裝操作非常方便，這樣，數(shù)字切片觀察不受實驗室、時間、顯微鏡、切片的局限，只需上網(wǎng)瀏覽，這樣將給傳統(tǒng)病理學(xué)實驗教學(xué)帶來全新模式的變革。

當(dāng)今社會已進(jìn)入信息化時代，其標(biāo)志之一就是計算機(jī)的廣泛應(yīng)用。越來越多的數(shù)碼教學(xué)軟件系統(tǒng)的出現(xiàn)，實現(xiàn)了全面的圖像數(shù)據(jù)共享和靈活的數(shù)據(jù)信息化教學(xué)，為現(xiàn)代新概念教學(xué)提供了一種嶄新的手段。

挑選典型的我校病理學(xué)教學(xué)切片40張，經(jīng)過麥克奧迪掃描系統(tǒng)掃描，建立教學(xué)切片的數(shù)字切片庫。并將掃描切片用于2015級－2018級幾年的病理學(xué)實驗教學(xué)，結(jié)合麥克奧迪數(shù)碼互動教室系統(tǒng)，經(jīng)過幾年的實踐，我們體會如下：

1 便于病理學(xué)實驗課堂教學(xué)

在以往的病理學(xué)教學(xué)過程中，教師總是利用幻燈片通過多媒體課件講解引導(dǎo)學(xué)生觀察、找到典型的病變，但是學(xué)生只能在顯微鏡下觀看靜態(tài)的病變，不能夠從整體的角度了解這些病變結(jié)構(gòu)。在以往的實驗課堂中，很多學(xué)生不理解教師所說的病變位置，例如觀察風(fēng)濕小體，講到位于心肌間質(zhì)血管旁邊，學(xué)生盲目的用顯微鏡看，找不到具體病變，老師逐個地向?qū)W生解釋，老師累，學(xué)生學(xué)得也累，每次上課學(xué)生總是感到時間不夠用。虛擬切片是對整張切片的掃描，并且有清晰的觀察方向，教師不用通過在教室走動巡視就可以通過計算機(jī)觀看虛擬切片中一個縮略圖查看學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。教師可以將示范圖控制在學(xué)生的電腦里，教師講到哪里就定位到哪里，不僅可以指導(dǎo)學(xué)生看到數(shù)字化切片圖像的全貌，還能在虛擬切片上標(biāo)注上文字，點擊典型結(jié)構(gòu)區(qū)域就可以對局部內(nèi)容放大或縮小。對于普遍和典型的問題，教師利用虛擬切片的示教功能和互動系統(tǒng)的示范功能將某一學(xué)生機(jī)的畫面播放給全體學(xué)生，及時進(jìn)行全面指導(dǎo)，省時省力并且能提高教學(xué)效率[4]。采用以上教學(xué)模式后,學(xué)生們普遍反映實驗中聽了老師的數(shù)碼切片講解，很容易找到病變部位；實驗內(nèi)容生動、形象，令人印象深刻，學(xué)習(xí)效率大大提高。通過幾年的數(shù)字切片應(yīng)用到教學(xué)，老師們普遍接受這種新的教學(xué)手段，備課更方便，典型的圖片，典型的病變部位、病變特點更容易獲取。同時容易對照講解，區(qū)別分析，如講解感染性肉芽腫與異物肉芽腫，可從數(shù)字切片庫快速調(diào)出切片對照講解，學(xué)生很容易區(qū)別兩者中多核巨細(xì)胞的不同。

2 促使學(xué)生對病變和正常組織相聯(lián)系

病理學(xué)與組織學(xué)聯(lián)系緊密，要熟悉異常，首先必須掌握正常，建立正常組織庫圖像，將病變組織的正常圖像同時展示，使得學(xué)生在認(rèn)識某種病變的同時復(fù)習(xí)以前知識，對于某些較為抽象的概念，理解和把握也更加容易[5]。如腫瘤細(xì)胞的異型性這個概念比較抽象，其中要點之一是觀察細(xì)胞核質(zhì)比，即細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的比例增高，在復(fù)習(xí)正常宮頸鱗狀上皮的核質(zhì)比為1：4-6左右，細(xì)胞核規(guī)則地、有層次排列，細(xì)胞有極性，相對于以往教學(xué)的體會，學(xué)生可在很短時間內(nèi)接受和掌握宮頸鱗狀上皮內(nèi)病變的低級別和高級別病變。例如講解肺淤血，將正常肺組織與肺淤血切片同放一張切片上，用數(shù)碼切片展示正常肺泡壁與肺淤血肺泡壁，學(xué)生很容易看出兩者的不同，不同點在哪里？再展示肺泡腔，一個散在少量巨噬細(xì)胞，一個均勻紅染水腫液，紅細(xì)胞及含鐵血黃素細(xì)胞。這樣肺淤血病理改變很容易掌握。

3 無空間及時間限制，便于學(xué)生自由學(xué)習(xí)與復(fù)習(xí)

以往的切片教學(xué)，學(xué)生只能在實驗室借助顯微鏡在實驗室進(jìn)行學(xué)習(xí)，課后學(xué)生想復(fù)習(xí)，比較困難，限制了學(xué)生自主學(xué)習(xí)。當(dāng)初，我們掃描切片以后，拷貝給學(xué)生，學(xué)生可以在課后在寢室或教室自主學(xué)習(xí)，前提是學(xué)生只要有電腦即可，一定程度上促進(jìn)了學(xué)生學(xué)習(xí)主動性和自學(xué)能力的培養(yǎng)，提高了學(xué)習(xí)效果。

4 有利于提高學(xué)生病理學(xué)實驗成績

數(shù)字化切片和玻璃切片相結(jié)合，通過數(shù)碼互動系統(tǒng)，為實驗教學(xué)提供了有效的教學(xué)支持。數(shù)字切片的出現(xiàn)消除了以往數(shù)字切片觀察的抽象性，圖像直觀清晰、配合教師準(zhǔn)確的圖示講解理解起來簡單易懂，極大地提高了課堂教學(xué)效果，有利于學(xué)生有目的，有計劃的觀察切片，高效的研究學(xué)習(xí)切片，理解掌握切片內(nèi)容，可以幫助學(xué)生在有限的時間里看到更多的典型病理，拓寬了學(xué)生的視野范圍，激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)部動機(jī)，提高學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主觀能動性，提高了病理學(xué)實驗教學(xué)的質(zhì)量。這種新型的病理實驗教學(xué)，學(xué)生們的繪圖作業(yè)質(zhì)量有大幅度提地高。病理切片繪圖記憶是對理論知識的另一種形式的鞏固加強(qiáng)，也是學(xué)生對形態(tài)學(xué)變化的理解和表達(dá)，還是教師評價學(xué)生學(xué)習(xí)情況的一個重要依據(jù)；描繪病理切片病變簡圖及書寫實習(xí)報告是病理學(xué)基本技能，可以提高觀察病變、分析和描述病變的能力，對培養(yǎng)臨床醫(yī)師書寫病歷、手術(shù)記錄、分析臨床癥狀及科學(xué)研究均有幫助。我們在2017級學(xué)生中一個實驗室采用傳統(tǒng)的玻璃切片教學(xué)，另外一個實驗室采用數(shù)字切片結(jié)合玻璃切片教學(xué)，前者病理學(xué)實驗成績?yōu)?0-100分，平均75分；后者病理學(xué)實驗成績?yōu)?0-100分。平均86分，實驗成績有較大的提高。

當(dāng)然，現(xiàn)階段數(shù)字切片并不能完全取代傳統(tǒng)顯微鏡觀察切片標(biāo)本，但可以作為傳統(tǒng)教學(xué)方法有益的補(bǔ)充。主要是因為數(shù)字切片的分辨率還不夠高，加上電腦配置有限，高倍鏡下細(xì)胞的微細(xì)結(jié)構(gòu)不很清晰。掃描速度有待提高，容量較大，事實上，許多學(xué)校在用數(shù)字切片教學(xué)的同時并沒有減少傳統(tǒng)顯微鏡的使用，數(shù)字切片與傳統(tǒng)切片混合應(yīng)用的趨勢還是很明顯的。作為一種新的實驗教學(xué)模式，數(shù)字切片與傳統(tǒng)切片結(jié)合用于實驗教學(xué)已在病理學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)用，與以前的單用模式相比，兩者合用取長補(bǔ)短，提高教學(xué)質(zhì)量、教學(xué)效率和教學(xué)效果，同時也激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。