病理图像芯片在形态学实验教学中的应用与研究

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1、病理图像芯片在形态学实验教学中的应用与研究　　摘要：为培养创新、实用的高等复合型医学人才，本实验室积极进行病理学实验教学模式的创新，在配备显微数码互动系统与数字虚拟切片的基础上，把同一种组织器官不同病变的多张虚拟数字切片整合做成一套病理图像芯片，并链接相关的多学科知识，应用于病理学实验教学，有利于医学生的自主学习并培养其综合思维能力，获得了良好的实验教学效果。　　关键词：病理图像芯片；虚拟数字切片；实验教学　　中图分类号：G642.0，R36文献标志码：A文章编号：1674-9324（2014）46-0205-02　　病理学作为基础医学与临床医学之间的桥梁课程，在医学人才的培养中占有重要

2、的地位。此课程学习的重点和难点是疾病引起的形态学改变，具有很强的直观性和实践性，所以形态实验教学是病理学教学中非常重要的一个环节。传统实验教学模式以学生学习图谱、大体标本和显微镜下观察病理切片为主，鉴于各病变器官存在宏观和微观的差异，学生常常不能准确辨识出病变组织的特点；加之玻璃切片数量少且易损坏，导致学生实验中处于被动接受的地位而影响学习主动性的发挥。近年来，随着电子技术的迅速发展，各高校实验教学中传统的挂图、玻璃切片、显微镜等已逐步被数字化虚拟切片、显微数码互动电脑系统所代替[1，2]。我校自2010年病理实验室配备Motic显微数码互动系统，利用山东易创公司“数字切片扫描系统”7制

3、作数字化虚拟切片与病理图像芯片，创建了形态学数字化教学平台并应用于病理学实验教学，充分发挥了学生在教学中的主体作用，有助于学生分析问题、解决问题等综合素质能力的提高，获得了良好的实验教学效果。　　一、病理图像芯片的制作与应用　　（一）数字化虚拟切片的制作　　数字化虚拟切片是利用易创公司的全自动显微镜数字扫描系统，将整张病理玻璃切片扫描、无缝拼接，生成一张全视野的分辨率高的数字化虚拟切片[3]。自2010年本实验室已陆续将200多种典型的病理教学切片做成虚拟数字切片，建立了完整的病理学常用标本的数字切片库保存在电脑中。制作成功的数字化切片包含玻璃切片的全部信息，还可对切片的各个部位进行任意

4、放大倍数的观察，图像清晰、结构典型、色彩真实。　　（二）病理图像芯片的制作　　将数字虚拟切片进一步加工与整理，如反映同一组织、器官病变的多张数字虚拟切片整合到同一目录下，相近的病变图示还可组合在同一界面，每张虚拟切片配备结构标注和相关文字解释，文字中包含疾病的发生发展、疾病的预防、临床治疗方案等，内容涉及组织胚胎学、解剖学、病理生理学、生理学、生物化学以及内、外科学等各学科多专业的知识，可设置按键的方式与图片链接，方便学生在学习过程中随时查找、解惑。之后把同一种组织器官的不同病变图像与相关解释配备导航图，打包压缩做成一套“病理图像芯片”7储存在电脑中。本实验室按照不同的器官系统如肝脏、肾

5、脏、肺部、心血管、脑神经等已制成十多套病理图像芯片储存，并建立了网络教学平台，给传统的病理学实验教学模式带来全新的变革，使其更好地服务于实验教学。　　（三）病理图像芯片的应用　　利用Motic显微数码互动系统与储存的病理图像芯片相结合用于实验教学，首先由教师依据导航图带着学生讲解、观察图像，随后学生自己选择切片，进行定倍及任意倍率的放大或缩小，模拟显微镜观察模式，整张切片全视野清晰，分辨率高；还可轻松对多张切片对比与浏览多学科知识链接。学生在观察切片过程中如遇到困难，可以利用互动系统及时与教师沟通，教师也可以实时动态监控每个学生的观察内容以及时发现问题，并给予指导纠正[4]。数字化虚拟切

6、片还可依托校园网、局域网等建立网络浏览器，用户可通过网络浏览器进行切片观察，不需要安装其他软件，用鼠标操作即可选择切片任意位置，进行固定倍数或任意倍率的放大或缩小，图像清晰逼真，便于学生进行观察与交流。近年学校进行了经济与技术上的大力支持，能够全天候开放，不受时间和空间的限制，极大地满足了学生个性化学习方式的需求，有利于学生课前预习及课后复习，使学习更加便利和有效。　　二、病理图像芯片应用于实验教学的优势与不足　　（一）具有传统玻璃切片无可比拟的优点7　　首先，传统的玻璃组织切片具有制作流程繁琐、典型病变标本来源少、长久保存占用空间、易褪色、学生操作中易损坏等缺点，观察中学生很难快速准确

7、辨认病变的组织结构，影响实验的效率和质量；有的切片因为取材的原因或不同批次制作的切片在颜色或结构上表现并不一致，导致学生之间的交流出现困难而妨碍了学生自主学习的积极性。其次，近几年学生数量增加，现有的玻璃切片尤其是一些少见、较难获得的病变标本常不能满足教学的要求，有些只能作为示教切片，限制了学生的进一步观察。而制作好的病理图像芯片具有易保存、知识信息量很大的特点，方便和丰富了教学内容，解决了以上传统实验教学模式中的弊端。　　（二）数