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数字切片在病理学实验教学中的应用

出处:论文网
时间:2018-03-21

数字切片在病理学实验教学中的应用

  中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1003-9082(2016)12-0262-01

  在医学教育中病理学是一门重要的基础学科,是一门特别注重实践教学的课程,实验教学在病理学教学中占有重要的位置,为了让学生全面深入的认识疾病发生过程中,组织和细胞发生的病理变化,需要通过显微观察来加深对基本病变的理解和认识,在实验中教师指导学生通过对组织切片全面和细致的观察, 使学生认识组织细胞中发生的病理变化,掌握一定的病理切片读片技能,为临床学科的学习打下扎实的基础。随着科学技术的快速发展,全数字病理切片技术的出现给显微镜下微观世界教学带来了革命性的变革,利用互联网技术,数字切片保存在校园网云教学平台中,学生可以不受时间和空间限制进行自主学习,实现了病理教学资源的共享,克服了传统病理实验教学中学生只有依赖实验室的显微镜才能观察切片的弊端,为病理学实验教学带来了新的活力。本文分析了数字切片在病理学实验教学中的应用,为促进数字切片在病理形态学的实验教学提供了参考。

  一、传统玻璃切片教学的局限性

  用传统玻璃切片开展实验教学,学生需在实验室使用显微镜进行观察,由于在制片过程中批次不一样,或制片操作中出现偏差,导致切片质量参差不齐,不利于典型结构的观察和示教,影响整体教学效果;传统玻璃切片易破损,易褪色,不易长期保存,成本高;少数罕见疾病的病理标本难以采集,制作困难、对于一些特殊染色的切片,数量少,无法满足学生学习要求,在病理教学实验教学时,往往用多显微镜头共享的方式,共同观看老师操作的玻璃切片,但镜头数量有限,一次只能带教几个学生,如果一名老师带几十名学生就要多次重复讲解同一个病例,可想而知这个工作量是多么巨大,这些特性不同程度的影响了病理学实验教学的效果。

  二、数字切片的制作技术

  数字切片的制作,是利用数字切片扫描系统,把玻璃切片进行数字化成一张完整切片,系统包括显微镜扫描平台、专业摄像头、扫描控制软件、图像压缩与存储等软硬件,是集多种技术与多学科于一体的系统产品,目前数字切片的扫描方式存在两种:

  1.传统的方式就是在显微镜上装配一个高分辨率的CCD相机进行拍照,这样将高倍放大的玻璃切片图像进行局部的多次的拍照,并将最后生成的N多张图片利用计算机软件功能组合成一个整张的切片图像,这样就完成了数字切片的制作,此方法比较落后,这样扫描成的一个图像所需要的时间往往达到10几分钟,而且采集的画质图像分辨率不够高。

  2.目前最新的是TDI-CCD线性扫描技术,类似于办公设备用的扫描仪,TDI-CCD图像传感器在物体上移动扫描的同时,图像即传输到计算机上,这样扫描的速度非常之快,再加上他的高分辨率、高灵敏度,可以让每个像素点达到0.23um(微米)。

  三、数字切片的主要优势

  1.数字切片是整个玻璃切片标本组织的扫描,其组织结构完整,视野全面, 分辨率高, 图片清晰,色彩饱和。

  2.数字切片的使用只要在电脑上安装图像浏览软件就可以模拟显微镜观察。通过鼠标操作可以快速选择切片任意部位观察, 可以按定倍及任意倍率的放大、缩小,图像信息不会失真;学生的个人电脑或移动终端登入到学校网络教学平台的数字切片库中,在没有显微镜和玻璃切片时也能自由观察切片,不受时间和空间的限制,满足学生个性化学习的需求。

  3.数字切片利用庞大的数据库,将各种病理病例的?底钟跋翊娲⑵鹄矗?并通过分析和统计软件将同类的病理切片数字影像分析和分类,查找起来非常方便,使切片的管理更加高效便捷。避免了传统切片在制作和使用过程中容易破碎、褪色,标本消耗量大的现象,对一些珍贵标本转变为数字切片后可以长期保存,不易丢失。

  4.通过计算机与网络技术,还可将数字切片应用于学术交流、技能培训、病例远程会诊和病理读片会等。

  四、数字切片在病理学实验教学中的应用

  数字切片给传统的形态学教学带来了全新的模式,对提升基础医学形态学实验教学质量发挥重要的作用,数字切片的引入实验教学是对传统形态实验教学的一种变革,也是数字化社会发展带来的必然结果,它既可以丰富病理实验教学手段和内涵,也可以将实验教学扩展到实验室以外。

  1.在实验教学中,病理老师和学生可以通过计算机调取感兴趣的数字病理图像在分屏或者是联网的显示器上共同观看,可以摆脱显微镜的局限,并且庞大的数据量和便捷的调取功能更加有利于老师和学生的观察和比较。

  2.数字切片是由多个学科的形态学组织切片构成,组成了一个数字切片库,其中主要包含了组织学 、病理学和细胞生物学等学科扫描的大量切片资源, 每张切片图拥有文字标注、测试等功能,便于教师备课、实验准备和实验考试复习等。教师还可将病理学中一些罕见的病例和临床收集的典型病例切片扫描上传至数字切片库,丰富资源库,方便上课时使用 学生也可以共享这些数字资源。

  3.在病理实验教学中,常常遇到学生对组织细胞的正常结构模糊不清,传统的玻璃切片的调用比较麻烦,而数字切片库却很好的发挥这种快速、便捷的作用,教师可以迅速从数字切片库中调用组织学的切片,观察正常组织结构进行对比教学,使学生加深了病变组织认识和理解,达到很好的教学效果。

  4.利用数字切片,可以更好地发挥数码显微互动系统的教学效果,既可以大规模的示教,也可以一对一的讲解,个体和团体的结合使教学效果明显增强,学生可以通过观察已编辑标注好的数字切片,更快更好地理解和掌握病变特点。

  5.在病理实验教学中,过去常要求学生通过绘制镜下病变组织结构图,上交实验报告,不少绘图能力差的学生常常感到困惑,利用数字切片学生只要找到典型病变的部位,通过计算机标识出病变的组织和细胞,上交作业以电子文档的形式保存在教师电脑中或上传到服务器存储中,教师可以随时随地调用进行批改。

  6.利用互联网技术,加强同有关院校的沟通,共享数字切片,使数字切片库不断更新,内容不断丰富,为病理学的实验教学提供丰富的素材。再者远程教学功能的引入,使学生可以向其他病理老师学习病理知识,而不局限于自己的任课老师或导师。

  以适应现代病理课程改革需要的数字切片系统的建设,改变了传统以玻璃切片的实验模式,明显提高病理学实验课教学质量和教学效果;传统玻璃切片的数字化有利于切片的长久保存;数字切片与互联网的结合,使学生学习切片不再受时间和空间的限制,相信随着数字切片技术的不断更新、完善和网络环境的不断成熟,将为推动病理实验教学效果、提升学生的学习能力和创新思维能力发挥重要的作用。

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