數(shù)字化切片庫在病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

陳峰杰

（河南護(hù)理職業(yè)學(xué)院，河南 安陽 455000）

病理學(xué)是一門研究疾病的發(fā)生發(fā)展規(guī)律、探討疾病本質(zhì)的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是病理學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生通過觀看教學(xué)錄像、大體標(biāo)本和鏡下觀察教學(xué)切片來學(xué)習(xí)病理學(xué)理論知識(shí)，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目固定，學(xué)生只能在顯微鏡下觀察病理切片、辨識(shí)病變組織。然而在課堂上學(xué)生往往不能準(zhǔn)確辨認(rèn)病變組織的鏡下特點(diǎn)，導(dǎo)致教學(xué)效果不好，同時(shí)也影響了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使其無法體會(huì)病理學(xué)的重要性。

1 傳統(tǒng)病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

1.1 教學(xué)資源明顯不足

傳統(tǒng)病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是標(biāo)本觀察，要求實(shí)驗(yàn)室有足夠數(shù)量的滿足教學(xué)要求的大體標(biāo)本和組織切片。其中組織切片因制作過程煩瑣，使用中容易破損、褪色，不易長(zhǎng)久保存，需要經(jīng)常補(bǔ)充和更新。然而隨著生活水平的提高和疾病譜的改變，某些疾病如風(fēng)濕性心肌炎、亞急性感染性心內(nèi)膜炎、大葉性肺炎、傷寒等的發(fā)病率明顯下降，組織標(biāo)本來源越來越少，大體標(biāo)本很難得到及時(shí)補(bǔ)充。此外，病變組織標(biāo)本太小無法制作大量的教學(xué)切片供學(xué)生觀察，也難以保證每次實(shí)驗(yàn)的每張切片都符合教學(xué)要求，不利于病變組織典型結(jié)構(gòu)的觀察和示教?，F(xiàn)有教學(xué)資源已不能滿足病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要，直接影響了教學(xué)質(zhì)量。

1.2 實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果不佳

傳統(tǒng)病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生需要光學(xué)顯微鏡才能觀察組織切片，使得學(xué)習(xí)局限于實(shí)驗(yàn)室和課堂。在有限的實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，學(xué)生需要從整張切片中尋找定位典型病變區(qū)域，因取材部位不同導(dǎo)致每張切片鏡下典型結(jié)構(gòu)也各不相同，教師要指導(dǎo)不同學(xué)生反復(fù)尋找典型病變區(qū)域，使得教學(xué)效率較低，且不利于師生、生生間的深入交流。

1.3 教學(xué)模式落后

病理學(xué)知識(shí)多且理論性強(qiáng)，基本上采用以教師為中心的講授方式，學(xué)生處于被動(dòng)地位，缺少獨(dú)立思考和分析解決問題的機(jī)會(huì)，課堂氣氛沉悶，不利于發(fā)揮主觀能動(dòng)性。

1.4 實(shí)驗(yàn)管理難度大

傳統(tǒng)病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于學(xué)生分批進(jìn)行實(shí)驗(yàn)且實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不同，實(shí)驗(yàn)人員需要大量時(shí)間來發(fā)放、回收、清點(diǎn)、補(bǔ)充切片以及維修顯微鏡，而師資力量有限，實(shí)驗(yàn)室管理及維護(hù)任務(wù)十分艱巨。

2 數(shù)字化切片庫

數(shù)字化切片又稱虛擬切片，是通過計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)顯微鏡載物臺(tái)的有序、規(guī)律移動(dòng)，對(duì)觀察到的組織切片進(jìn)行全自動(dòng)聚集掃描，逐幅自動(dòng)采集數(shù)字化顯微圖像，高精度、多視野、無縫隙自動(dòng)拼圖，拼接成一幅定態(tài)的數(shù)字圖像[1]。數(shù)字化切片庫建設(shè)主要包括篩選和制作高質(zhì)量的適合教學(xué)用的玻璃切片，制作數(shù)字切片，建立數(shù)字化切片庫，開發(fā)數(shù)字化切片庫網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。數(shù)字化切片庫網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)能從存儲(chǔ)系統(tǒng)檢索，在網(wǎng)絡(luò)瀏覽器上運(yùn)行圖像管理軟件，之后在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示，如同在顯微鏡下觀察。數(shù)字化切片能提供整張切片全視野信息，有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)玻璃組織切片的固有缺陷，在現(xiàn)階段病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中更具應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。3數(shù)字化切片庫在病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

3.1 成本低，圖像清晰，資源利用率高

數(shù)字化切片庫無需大量重復(fù)制作組織切片，各種大體病理標(biāo)本和組織切片都可復(fù)制，從根本上解決了組織標(biāo)本來源少、玻璃組織切片褪色和破損后難以補(bǔ)充等問題。數(shù)字切片圖像清晰，色彩逼真，制作好的全數(shù)字病理切片包含原玻璃切片的全部信息，可利用專用圖像瀏覽軟件觀察，通過鼠標(biāo)操作選擇切片任意位置進(jìn)行任意倍率的放大、縮小，不會(huì)出現(xiàn)圖像信息失真；避免教學(xué)組織切片的不斷損耗，尤其是一些少見病變組織掃描后可以永久使用，提高了教學(xué)資源利用率。

3.2 動(dòng)態(tài)讀片，方便教師講解和指導(dǎo)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

數(shù)字化切片的使用不依賴顯微鏡，而是利用相應(yīng)的圖像瀏覽軟件進(jìn)行觀察。數(shù)字化切片可實(shí)現(xiàn)由低倍到高倍、由整體到局部的連續(xù)觀察，有利于學(xué)生掌握局部和整體的關(guān)系。在形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師利于數(shù)字化切片庫網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的功能，指導(dǎo)學(xué)生在自己的電腦屏幕上觀看各種病變部位的形態(tài)學(xué)改變，引導(dǎo)學(xué)生點(diǎn)擊典型結(jié)構(gòu)區(qū)局部，方便講解和指導(dǎo)。

數(shù)字化切片可大大方便教師教學(xué)，教師不再花費(fèi)大量精力指導(dǎo)學(xué)生如何尋找顯微鏡下的典型病變區(qū)域，而是通過全景導(dǎo)航圖迅速引導(dǎo)學(xué)生定位病變區(qū)域，展示正常組織與病變的過渡情況，進(jìn)行病變組織與正常組織的對(duì)比。學(xué)生可通過觀察已編輯標(biāo)注的數(shù)字化切片[2]，尋找典型病變，更快、更好地理解和掌握切片內(nèi)容，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)習(xí)效率。同時(shí)，教師有充足的時(shí)間來引導(dǎo)學(xué)生開展自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)及探究學(xué)習(xí)。

3.3 數(shù)字化切片內(nèi)容統(tǒng)一，保證了考試的公正性與客觀性

傳統(tǒng)病理學(xué)考試題型單一，在考前教師必須組裝大量切片，在顯微鏡下或多媒體課件上用指針標(biāo)記某一結(jié)構(gòu)或細(xì)胞，要求學(xué)生寫出相應(yīng)的答案。單張圖片視野局限，病變結(jié)構(gòu)相對(duì)孤立，受切片的種類、數(shù)量及質(zhì)量影響，考試內(nèi)容和難易程度往往不統(tǒng)一。數(shù)字化切片的出現(xiàn)，使病理學(xué)實(shí)驗(yàn)考試變得簡(jiǎn)便易行并趨于標(biāo)準(zhǔn)化，大大提高了教師工作效率，確保了考試的公正性與客觀性。

3.4 打破傳統(tǒng)教學(xué)模式，適應(yīng)課程的網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化發(fā)展趨勢(shì)

將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教學(xué)已是大勢(shì)所趨，數(shù)字化病理切片容易更新，為病理學(xué)網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化教學(xué)提供了支持，可彌補(bǔ)傳統(tǒng)教學(xué)的很多不足。數(shù)字化切片庫的建立依托校園網(wǎng)，為學(xué)生提供了開放的學(xué)習(xí)空間，降低了教學(xué)成本，提高了教學(xué)資源利用率。學(xué)習(xí)者不受空間和時(shí)間限制，可在任何時(shí)候、任何地方通過個(gè)人電腦、手機(jī)等終端學(xué)習(xí)，極大地推動(dòng)了病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法和內(nèi)容改革，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造精神和終身學(xué)習(xí)習(xí)慣具有重要意義，能顯著提高病理學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

相比傳統(tǒng)病理組織切片，數(shù)字化切片不僅有利于充分運(yùn)用教學(xué)資源，還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，提高教學(xué)效果，值得在病理學(xué)教學(xué)中推廣。但就醫(yī)學(xué)課程來說，利用數(shù)字化切片替代傳統(tǒng)教學(xué)為時(shí)尚早，要發(fā)揮病理學(xué)在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)之間的橋梁作用，必須將兩種教學(xué)模式有機(jī)結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短。然而如何將數(shù)字化切片與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合，仍需進(jìn)一步探索。