虛擬切片在病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

王緒明，周英瓊，劉麗江，喬麗，曾思恩*

（1.江漢大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)與病理生理學(xué)教研室，湖北武漢430056；2.桂林醫(yī)學(xué)院a.病理學(xué)教研室，b.研究生學(xué)院，廣西桂林541004）

虛擬切片在病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

王緒明1，周英瓊2a，劉麗江1，喬麗2b，曾思恩*2a

（1.江漢大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)與病理生理學(xué)教研室，湖北武漢430056；2.桂林醫(yī)學(xué)院a.病理學(xué)教研室，b.研究生學(xué)院，廣西桂林541004）

病理學(xué)是研究疾病的形態(tài)學(xué)改變?yōu)橹鞯幕A(chǔ)醫(yī)學(xué)學(xué)科，病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)通過(guò)觀察疾病的形態(tài)學(xué)變化，幫助學(xué)生掌握各種疾病的病變，通過(guò)將虛擬切片替代以往實(shí)驗(yàn)課大多采用的HE切片進(jìn)行教學(xué)效果的對(duì)比分析，結(jié)果表明，虛擬切片數(shù)學(xué)可明顯提高教學(xué)效果。

虛擬切片；病理學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

病理學(xué)是研究疾病發(fā)生發(fā)展的基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)學(xué)科，病理學(xué)教學(xué)以疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程中所發(fā)生的形態(tài)學(xué)變化為主要內(nèi)容。因此，在教學(xué)過(guò)程中離不開各種典型病變的圖像教學(xué)。病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是以印證教學(xué)為主的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，即通過(guò)觀察疾病的典型的病理變化，學(xué)習(xí)掌握各種疾病在發(fā)生發(fā)展過(guò)程所出現(xiàn)的形態(tài)學(xué)改變，以加深對(duì)理論學(xué)習(xí)的印象。在以往的病理學(xué)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，病理組織學(xué)切片是教學(xué)的主要工具，由于染色技術(shù)的限制，切片存在掉色、易碎等缺點(diǎn)。在教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)連接顯微鏡的攝像頭傳輸?shù)膱D像經(jīng)由投影儀放大后，仍然存在圖像的分辨率低、調(diào)節(jié)圖像清晰度費(fèi)時(shí)導(dǎo)致講課效率降低等弊病。1997年美國(guó)馬里蘭大學(xué)的計(jì)算機(jī)科學(xué)系以及美國(guó)馬里蘭州巴爾的摩市霍普金斯醫(yī)院病理系第一次描述虛擬顯微鏡系統(tǒng)可以掃描、存儲(chǔ)和閱覽病理切片。經(jīng)過(guò)十余年的發(fā)展完善，這種虛擬顯微鏡技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教學(xué)、病理診斷、病理切片存檔、科學(xué)研究、專業(yè)培訓(xùn)、質(zhì)量控制、圖像分析等方面［1-2］。

虛擬切片技術(shù)（數(shù)字切片），它是將傳統(tǒng)的載玻片承載的病理切片轉(zhuǎn)化為數(shù)字化的切片圖像，這過(guò)程中涉及顯微攝影、計(jì)算機(jī)圖像處理等技術(shù)。切片的全部圖像被掃描后，經(jīng)整合存儲(chǔ)在電腦硬盤中，切片上的任何信息都被存儲(chǔ)下來(lái)。病理實(shí)驗(yàn)課示教時(shí)，通過(guò)軟件打開圖像，通過(guò)輸出設(shè)備即可讓學(xué)生看到切片圖像，該圖像可以在1倍至100倍之間任意放大和縮?。?］。

本實(shí)驗(yàn)研究將常規(guī)玻璃教學(xué)切片和虛擬切片技術(shù)（數(shù)字切片）的教學(xué)效果進(jìn)行對(duì)比分析。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

桂林醫(yī)學(xué)院護(hù)理學(xué)專業(yè)2008級(jí)實(shí)習(xí)學(xué)生共97名。

1.2 研究設(shè)備

常規(guī)HE切片及對(duì)應(yīng)的虛擬切片，配套軟件，電腦，顯微鏡，攝像頭，投影儀。

1.3 研究方法

將4名同年進(jìn)入工作崗位的年齡相仿的青年教師（碩士研究生學(xué)歷）隨機(jī)分為兩組，第一教學(xué)組（2人）和第二教學(xué)組（2人），將97名學(xué)生隨機(jī)分為第一實(shí)習(xí)組（50人）和第二實(shí)習(xí)組（47人），兩組學(xué)生都通過(guò)全國(guó)高等院校入學(xué)考試，醫(yī)學(xué)主要基礎(chǔ)課成績(jī)分析經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)檢驗(yàn)符合正態(tài)分布，第一次和第三次實(shí)驗(yàn)課選擇數(shù)字切片教學(xué)，第二次和第四次實(shí)習(xí)課使用常規(guī)HE切片教學(xué)，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及進(jìn)度安排相應(yīng)的理論知識(shí)測(cè)驗(yàn)。4次實(shí)習(xí)課結(jié)束后，進(jìn)行無(wú)記名問(wèn)卷調(diào)查，調(diào)查對(duì)常規(guī)HE切片和數(shù)字切片的教學(xué)方式的滿意度、對(duì)知識(shí)掌握的自我滿意度、學(xué)習(xí)興趣度等指標(biāo)。

1.4 評(píng)價(jià)指標(biāo)

1.4.1 學(xué)生實(shí)習(xí)隨堂考試成績(jī)包括理論考試和實(shí)驗(yàn)考試，理論考試考察學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課教學(xué)內(nèi)容的識(shí)記，實(shí)驗(yàn)考試隨機(jī)進(jìn)行，由帶教老師隨機(jī)各抽查20名學(xué)生，要求其對(duì)鏡下切片進(jìn)行描述和診斷，并進(jìn)行打分，評(píng)價(jià)其對(duì)病變形態(tài)的掌握情況。

1.4.2 無(wú)記名分組問(wèn)卷調(diào)查內(nèi)容主要包括對(duì)教學(xué)方式的滿意度、對(duì)知識(shí)掌握的自我滿意度、學(xué)習(xí)興趣度等指標(biāo)，以“優(yōu)4分、良3分、中2分、差1分”作為記分方法。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，對(duì)計(jì)數(shù)資料進(jìn)行秩和檢驗(yàn)，對(duì)計(jì)量資料進(jìn)行Independent Samples T檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

2.1 理論成績(jī)

常規(guī)切片組與虛擬切片組的理論成績(jī)間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，虛擬切片組理論成績(jī)好于常規(guī)切片組，見(jiàn)表1。

表1 常規(guī)切片組與虛擬切片組理論成績(jī)、操作成績(jī)的比較Tab.1Comparison of knowledge test report and experiment score between virtual group and conventional slice group

2.2 操作成績(jī)

常規(guī)切片組與虛擬切片組的操作成績(jī)間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，虛擬切片組操作成績(jī)好于常規(guī)組（表1）。

2.3 無(wú)記名分組問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果

發(fā)放問(wèn)卷97份，其中收回有效問(wèn)卷80份，通過(guò)整理調(diào)查問(wèn)卷，發(fā)現(xiàn)在教學(xué)方式滿意度、課堂識(shí)記滿意度、獲取知識(shí)效率滿意度、積極主動(dòng)性、圖像清晰滿意度、自學(xué)能力培養(yǎng)滿意度等6個(gè)方面數(shù)據(jù)組均優(yōu)于常規(guī)組（表2）。

表2 常規(guī)切片組與虛擬切片組在教學(xué)方式滿意度等方面的比較Tab.2Comparison of teaching method satisfaction between virtual group and conventional slice group

3 討論

病理學(xué)是一門形態(tài)學(xué)科，其教學(xué)活動(dòng)離不開形態(tài)的講解，實(shí)習(xí)課中應(yīng)用圖像教學(xué)是其主要的手段，在以往的教學(xué)過(guò)程中，常規(guī)HE切片在教學(xué)過(guò)程中常出現(xiàn)了掉色、易碎等缺點(diǎn)，尤其是通過(guò)連接顯微鏡的攝像頭傳輸?shù)膱D像經(jīng)由投影儀放大后會(huì)存在圖像的分辨率低、調(diào)節(jié)圖像清晰度費(fèi)時(shí)導(dǎo)致講課效率降低等弊病，通過(guò)虛擬數(shù)字切片的應(yīng)用，配合學(xué)生電腦及網(wǎng)絡(luò)多媒體，極大地豐富了教學(xué)內(nèi)涵［4-7］。虛擬數(shù)字切片的應(yīng)用，大大調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。它將切片的內(nèi)容具體化、形象化，給學(xué)生留下深刻的印象，也給老師教學(xué)提供了方便，更增強(qiáng)了教學(xué)效率，提高了教學(xué)質(zhì)量。同學(xué)們對(duì)教學(xué)方式的滿意度也有顯著上升，更加清晰的圖像，使學(xué)生獲取知識(shí)與自學(xué)能力也有不同程度的提高。通過(guò)對(duì)常規(guī)組和數(shù)字組的對(duì)比，虛擬數(shù)字切片技術(shù)在病理學(xué)教學(xué)中有著巨大的優(yōu)勢(shì)。數(shù)字切片給傳統(tǒng)形態(tài)學(xué)教學(xué)帶來(lái)一種全新模式：首先，通過(guò)使用數(shù)字切片進(jìn)行切片的備課、教學(xué)、復(fù)習(xí)等，無(wú)需教輔人員長(zhǎng)時(shí)間重復(fù)準(zhǔn)備學(xué)生用教學(xué)切片，減輕教輔人員的工作量；其次，數(shù)字切片保存方便，減少了常規(guī)玻璃切片的消耗，尤其是對(duì)于一些稀有罕見(jiàn)病例的長(zhǎng)期保存。再次，數(shù)字切片內(nèi)容統(tǒng)一，避免人為因素造成的常規(guī)玻璃切片中存在的差異，保證教學(xué)質(zhì)量的一致性；最后，數(shù)字切片可以上傳到網(wǎng)站，便于學(xué)生的學(xué)習(xí)和交流互動(dòng)，無(wú)需學(xué)生另外配置顯微鏡，在任何可以上網(wǎng)的地方都可以隨時(shí)隨地打開電腦復(fù)習(xí)病理切片。因此，建立大量的數(shù)字切片庫(kù)，克服了數(shù)字網(wǎng)絡(luò)顯微互動(dòng)系統(tǒng)時(shí)間和空間上的局限性，配合教學(xué)內(nèi)容，動(dòng)態(tài)讀片，直觀易懂，增加交流功能，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣［8-10］。

綜上所述，數(shù)字化的虛擬切片具有明顯的教學(xué)優(yōu)勢(shì)，值得廣泛推廣和應(yīng)用，下一步的研究目標(biāo)是用數(shù)字切片代替常規(guī)切片直接用于學(xué)生的學(xué)習(xí)。

虛擬切片實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展符合教學(xué)現(xiàn)代化的要求，有利于學(xué)生素質(zhì)的提高。總之，虛擬切片作為一個(gè)新的教學(xué)方式顯示出巨大的潛力和優(yōu)勢(shì)，在今后的應(yīng)用中仍需不斷地研究和開發(fā)，使其能更好地為教學(xué)服務(wù)。

（References）

［1］危曉莉，姚根有，周韌，等.虛擬顯微鏡技術(shù)在病理學(xué)中的應(yīng)用［J］.基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床，2012，32（7）：847-849.

［2］ROJO M G，GARCIA G B，MATEOS C P，et al.Critical comparison of 31 commercially available digital slide systems in pathology［J］.International Journal of Surgical Pathology，2006，14（4）：285-305.

［3］危曉莉，姚根有，周韌.數(shù)字切片庫(kù)聯(lián)合數(shù)碼互動(dòng)改革病理學(xué)考試［J］.中華病理學(xué)雜志，2009，38（9）：647-648.

［4］鄧婷.Motic數(shù)碼互動(dòng)系統(tǒng)在組織學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的應(yīng)用初探［J］.贛南醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009，29（5）：717.

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［10］葉翠芳，李和，楊世明.數(shù)字切片在形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用［J］.山西醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)教育版，2008，10（4）：497-499.

（責(zé)任編輯：范建鳳）

Application of Virtual Slice in Pathological Experimental Teaching

WANG Xuming1，ZHOU Yingqiong2a，LIU Lijiang1，QIAO Li2b，ZENG Sien*2a
（1.Department of Pathology and Pathophysiology，School of Medicine，Jianghan University Wuhan 430056，Hubei，China；2 a.Department of Pathology，b.School of Graduate，Guilin Medical University，Guilin 541004，Guangxi，China）

Pathology is one of the basic medicine,whose subject is to study the morphological chang?es of diseases.Pathology experimental teaching helps students to master the lesions of various diseas?es and the morphological changes through the observation of disease.Compares and analyses the vir?tual slices and the common uses of HE slices in teaching.The virtual slices instead of HE slices in common experimental course can significantly improve the effect of teaching.

virtual slice；pathology；experiment teaching

R36-45

A

1673-0143（2014）04-0078-04

2014-04-09

桂林醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院教學(xué)研究基金項(xiàng)目（JCJY2008B01）

王緒明（1978—），男，講師，博士，研究方向：腫瘤發(fā)病機(jī)制及病理學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育改革與提高。

*通訊作者：曾思恩（1963—），男，教授，碩士生導(dǎo)師，研究方向：腫瘤發(fā)病機(jī)制及病理學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育改革與提高。E-mail：zse@glmc.edu.cn