虛擬復合切片在病理學實驗教學中的應用前景

【摘 要】信息技術的快速發展為病理學實驗教學的改革提供了平臺，我們通過在教學中引入虛擬復合切片優化了實驗教學方法。從教學實踐來看，該虛擬復合切片的引入能夠更好的幫助學生提高學習效率，增強學生對形態學與相關學科間聯系的認識，幫助學生更好的梳理知識和構建知識體系，從而達到提高教學質量的目的。實踐表明，虛擬復合切片在病理學實驗教學中具有較強的實用價值，應用前景廣闊。

【關鍵詞】虛擬復合切片 病理學 實驗教學

病理學是一門形態學科，包含理論和實驗兩部分內容。病理學實驗課主要是通過對大體標本和組織切片的觀察，特別是掌握鏡下組織的病理變化，進而加深對理論知識的理解。實驗課教學效果直接決定了醫學生對病理學知識的掌握情況，因此實驗教學在病理教學中具有極其重要的地位。

1 傳統實驗教學的缺陷和局限性

傳統實驗都是基于標本的實物教學，必須具有足夠數量和品種齊全的典型病例的切片標本。近年來，學生數量急劇膨脹，實驗室建設相對滯后導致實驗場地緊張，實習輪次增多，切片不足，實驗學時有限，實驗人員不足，教師負荷大，教學效果不佳。為解決病理實習教學中的難題，我系積極整合教學資源，將虛擬切片引入日常病理實驗教學和實習，很好地彌補了以上教學資源的不足。然而由于實驗課時的限制，多年來病理學實驗教學一直沿用過去的方式，即只講授病變切片，很少涉及正常組織。醫學生在組織學學習時，觀察過正常組織的鏡下結構，但是到學病理學時，存在三個問題：一是兩者之間時間相隔一年多，學生已忘記了部分組織學知識；二是學組織學時正常組織多取材于動物，極少取材于人體，而人體組織與動物組織的鏡下結構是有區別的。三是由于課時數限制，使有些組織在組織學學習過程中僅為簡單介紹了解內容，但在病理學卻需要詳細掌握其正常結構，比如說胎盤絨毛的結構。這三個問題的存在，導致醫學生對病理學切片理解困難，更不用說對病理學知識掌握和記憶了，從而影響了病理學實驗教學效果。

2 虛擬復合切片的制作

組織學作為一門獨立的學科，它與病理學教學中所要求的側重點不同。因此在病理學教學中，教師帶領學生從病理學角度復習正常的組織結構是非常必要的，特別是在實驗教學過程中，學生在觀察一些病理切片（尤其在某些病變范圍廣泛但程度輕微的切片） 時，如果頭腦中沒有正常組織的圖像，就很難理解切片上發生的病理變化。為了更好地完成實驗教學任務，可以對以往的教學切片進行改革：在病理切片上附貼正常相關組織的切片，制成復合切片，這樣學生既能通過正常組織切片復習相關組織學內容，也可以將病變組織和正常組織作對比觀察，以便更好地觀察病理切片，掌握病變，更好地消化實驗內容。復合切片上兩張切片的染色應該相同，便于學生比較，而且應該針對病理變化的種類和每張病理切片的病變特點來決定是否貼加正常組織切片，不必每張病理切片都配有正常組織切片。

考慮到人體的正常組織切片數量少，不易獲得，我系將虛擬切片與復合切片有機的結合在一起。先制作出一套完整的教學復合切片，再借助虛擬顯微鏡系統將傳統的玻璃組織切片轉化為數字化的切片圖像。虛擬顯微鏡自動對整個樣片逐幅采集高分辨率顯微鏡像，然后再自動拼接成完整切片的數字圖像，得到的這張數字切片就是虛擬復合切片。生成的虛擬復合切片可用專用軟件在計算機上進行不同倍率觀察（如10×，20×，40×等），而且可以保持原切片圖像的結構、色度的完整性、真實性，是光學放大，不是數碼放大，因此不存在失真與細節不清等問題，這與普通計算機瀏覽圖片縮放只改變其圖像尺寸而無法改變其分辨率有本質的不同。

3 虛擬復合切片在病理學實驗教學中的應用

虛擬復合切片來源于玻璃切片，按不同章節或不同系統進行分庫建立的虛擬復合切片庫具有多種用途和意義：（1） 具備傳統玻璃切片的功能，包括整張切片全視野的信息，分辨率高、圖片清晰、色彩逼真；加入典型正常組織樣本對照，可以加大單位時間內學生學習的信息量。學生在使用切片時，既可以復習正常組織學知識，又可以對比記憶病變組織的特點； 既可以了解病變組織某一時期的特點，又能按照疾病發展的規律縱向掌握不同時期病變組織的特征。（2）避免教學組織切片的不斷損耗和補充，病變組織掃描后可以永久使用，減少切片的管理和分發，且保存方便，提高了教學資源的利用率；更加有利于學生全面掌握形態學變化特點，保證各實驗小組之間教學內容的一致性。以往由于部分實驗標本臨床少見、難于收集，存在切片數量不夠或病變不典型的情況，而使用病理學虛擬復合切片，節省了病變組織的消耗，保證了各實驗小組實習內容的一致性。（3）虛擬復合切片的使用不依賴于顯微鏡，而是利用相應的圖像瀏覽軟件進行觀察，用鼠標操作可以選擇切片任意位置，進行定倍及任意倍率的放大或縮小，顯微鏡下觀察，不產生圖像信息失真；圖像瀏覽軟件可以安裝在實驗室電腦、學生的個人電腦或教學網站上，因此，學生在沒有顯微鏡和玻璃切片時也能自由觀察切片，不受時間和空間的限制，有利于學生課前預習及課后復習，提高學習效率。

病理學虛擬復合切片應用于教學雖然對教學有一定的促進作用，但要真正將這項新技術作為一件新工具投入生產，需要多方面的條件。首先要有典型病變的教學標本儲備，這需要在長期的臨床工作中積極收集。其次要對每次病理實驗的要求有透徹的了解，便于將已有的病理教學標本進行有效的利用和組合，達到較好的教學效果。虛擬復合切片與玻璃切片相輔相成，并結合顯微數碼互動系統應用于病理學實驗課堂教學，大大地擴展了課堂教學信息容量，促進了病理學實驗教學方法和內容的改革，顯著提高教學質量，在教學、科研領域中顯示出無可比擬的優越性和廣闊應用前景。

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