数字化标本库在病理实验课教学中的应用

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　　摘 要：病理实验课教学是病理学教学中的重要组成部分。运用先进的数字化手段将包含患者临床病例信息的大体标本进行数字化处理，与数字切片融合构建数字化標本库应用于病理学实验教学，可以提高大体观察的准确性、便利性，增强了学生全面观察病变特征的能力，有利于学生更好地理解和掌握病理学课程中的基本概念、病理变化、临床病理联系等重要内容，并成为深化教学改革、提高教学质量及提升学生素质的重要增长点。
　　关键词：数字化标本库 病理学 实验课 高职高专
　　中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2020）03-0-01
　　病理学是连接基础医学与临床医学的一门重要的桥梁学科，该学科主要从形态学角度研究疾病的发生、发展及转化规律，具有很强的直观性和实践性。在病理实验课教学中，观察病变的形态结构变化是学习病理学、认识疾病最重要的方法，而最基本的观察方法就是对标本的肉眼观察和借助光学显微镜的组织学观察。因此，标本质量的好坏、病变特征显示是否清楚以及切片质量的高低就决定了实验观察的效果。为了克服传统大体标本在病理实验课中的诸多弊端，笔者在我校开展了以大体标本数字化为基础、联合数字切片为一体的数字化标本库建设，并应用于高职高专病理学实验课教学，使学生强化了重在观察结构变化的意识，提高了观察和认知病变的能力，促进了实验教学的课堂改革和考核体系的革新。
　　一、现状分析
　　随着计算机技术、大数据、移动互联网的飞速发展，借助图像数字化以及数字存储传输技术，将病变器官大体标本、组织切片转化为数字化图像存储已越来越容易。数字切片（或虚拟切片）因其图像的高清化、直观化、便利性等特点[1]，不仅在临床病理诊断工作实践中应用越来越广泛，也在高校病理形态学教学中逐渐得到了普及和应用。与数字切片在各大高校中的广泛应用不同，大体标本的充分和有效利用明显不足。以往病理形态实验教学，标本的大体观察要么通过一些不甚清晰的图片代替，难以达到准确有效的大体观察之目的;要么需要来来回回搬动实体标本，且不说标本沉重、不易搬动，频繁搬动标本还容易导致福尔马林液渗漏污染，学生大多不喜欢接触。最大的缺点是，对于长期浸泡福尔马林溶液的标本来说，其病变的很多大体特征都发生了改变或丢失，如颜色、质地、内容物流失等等。还有标本放在容器内，有液体浸泡，太大或太重等因素，这些都会影响学生的肉眼观察。因此，很多兄弟院校的病理实验课中的大体观察往往流于形式。这也导致实验考核这一环节，很多学校主要是观察切片为主，就算是观察标本也往往是图片。大体观察的缺失或不严谨就会造成学生认为其不甚重要的假象，导致大体观察与组织学观察的脱节，难以深入把握疾病的本质特征，进而不利于学生日后的临床实践工作。
　　二、数字化标本库的建设概要
　　笔者在前期充分调研、论证的基础上，在我校开展了以大体标本数字化为基础、联合数字切片为一体的数字化标本库建设。基本方法是以我校现拥有的几百个实体病理大体标本作为数字标本库制作的原始模板，另根据实验教学需要购置一批各大系统典型的大体标本，内容上基本能涵盖病理学总论和各论的常见疾病。然后从中筛选出与实验教学相关的大体标本进行数字化制作，同时结合相对应的数字切片，最终建立包含完整病例信息的标本库。除可实现学生扫描二维码即可读取包含疾病信息、病变大体结构、组织学结构的完整疾病资料外，并以数字化标本库为基础构建了虚拟仿真实验教学系统，不仅能充分、真实的展示病变的大体特征，结合高清的数字切片，进一步拓展了医学实验教学空间，提升了医学实验教学的深度和广度。
　　三、实验教学改革的实施方案
　　1.课堂教学的改革
　　1.1课前：主要是给学生说明实验课的流程，强化实验课重在观察病变的大体结构和组织学结构，考核形式及比例，分为5个学习小组（以一个实验室30人为参考）。
　　1.2课中：主要依托以数字化标本库为基础构建的虚拟仿真实验教学系统。基本流程为授课教师首先展示本节课观察目的、观察内容、观察方法，接下来每一个观察任务均以以小组为单位，遵循案例引导分析讨论、大体观察病变特点、组织学观察病变特点、小组汇报与展示、病理诊断、小组互评与教师点评的顺序与原则，灵活运用，逐一突破，最终达成实验观察之目的。
　　1.2.1案例引导：我们的数字化标本库中的每一个标本都附带与之匹配的临床典型案例，学生每观察一个病变要先阅读案例，教师可以预先设置问题引导学生思考、讨论[2]。
　　1.2.2大体标本的观察方法：要求学生在电脑端的病理虚拟仿真实验教学系统里面观察。虚拟仿真实验教学系统是通过专业的拍摄装置，使标本立体旋转 360 度并每隔一定角度拍摄一张高清图像，再利用专业的图像处理软件构建成三维立体的多方位动态图像[3]。其大体特征的辨识度、准确度、便利性是普通实体标本不能比拟的。当然，我们并非全部排除实体标本的观察，相反我们会在每次课的最后，留出约20分钟让学生去大体标本陈列室观察更多的病变。学生只需用个人终端设备扫描相应的二维码，即可读取包含病史、病变大体结构、镜下结构的完整疾病资料。
　　为便于准确观察大体病变，我们特意安排了小组汇报环节，并出示汇报或观察提示：
　　①首先要辨认出该大体标本是什么器官或组织（或一部分）。
　　②其次仔细观察（或测量）该器官的表面特征：大小、形状、颜色、质地、其他（如有无被膜、有无结节、有无炎性渗出物、是否光滑等），如果是空腔器官还要观察腔是扩大或变小或正常？壁是变薄还是增厚、有无肿物或出血等异常？腔内有没有内容物、内容物的性状如何？
　　接下来观察切面的状况，有无异常的地方，如肿物、结节、出血、坏死等。
　　③最重要的是寻找病灶并仔细观察病灶的特征：如病灶的具体位置、形状、大小（以长×宽×高厘米标记）、颜色、分布状况（弥漫还是单个）、质地（硬或韧或软），对于肿块还要观察其与相邻的周围组织的关系（是否界线清楚？生长方式？有无破坏浸润周围组织等等）。 　　一般教学使用的大体标本基本把病灶暴露得较为充分，实际观察时较为简单些，重点是把病灶的特征描述清楚。
　　1.2.3组织学观察病变特点：主要通过我校形态实验中心的数字切片进行观察，根据具体情况也可以适当与光学显微镜观察切片相结合。在充分掌握病变大体特征的基础上，与病灶的组织学观察有机结合，全面观察病变的特征，才能加深学生对常见疾病本质特征的认知。
　　因此，这一环节也很重要，我们一般也适当安排小组汇报环节，观察或汇报要点为：先用肉眼观察一下切片（如是什么组织？颜色有没有与正常结构不一样的地方？若有则大多是病灶所在，要重点观察），然后再用低倍镜全面、仔细观察切片，辩认是何组织，依据所掌握的组织学和病理学知识判断该组织有无异常，最重要的是找到病变，并进一步观察病变的特征，如慢性肝淤血，肝窦和中央静脉是否明显扩张淤血，肝小叶内有无肝细胞脂肪变性、如何分布等？最后，在低倍镜观察的基础上使用高倍镜观察细胞或组织结构不清楚的病变组织。
　　由于高职高专阶段的医学生组织学知识有限，观察切片较少，最好能和正常组织的切片对比观察，更有助于使学生观察并描述出镜下特征。
　　1.2.4病理诊断：结合典型的临床病例，学生们在对病变进行过全面仔细的大体和组织学观察之后，大多就可以作出病理诊断。
　　1.2.5小组互评及教师点评：每个环节的小组汇报可以组织小组间的互评，最后教师做出点评，并根据实际情况赋分入课堂考核。
　　1.3课后：督促学生认真完成实验报告，以实际观察的切片作为绘图的参照，教师及时批改，选出认真且优秀的报告下节课分享。
　　1.4 病例讨论：根据授课专业的不同，比如针对临床专业可从标本库中选取典型病例组织讨论课。通过小组讨论分析，重点考查临床表现与病理变化之间的联系，培养学生的临床思维能力[3]。
　　需要注意的是，在实际运用中，要根据实验观察内容的多少安排好时间，选取常见、典型的病变予以小组讨论，一般或少见的病变予以示教或自行观察。
　　2.评价与考核形式的转变
　　作为课堂教学改革的重要组成部分，我们根据课程特色设置了如下考核方案：课堂考核占30%，实验报告占20%，实验考试占50%。课堂考核包括小组互评和教师点评，强化了學生的学习过程。
　　四、反思
　　病理学实验教学是病理学教学中重要的组成部分。以数字化标本库为基础开展病理实验课教学改革，可克服传统课堂中一带而过的病变讲解，学生可以适时的在电脑或移动终端中观察典型病变，高清的大体标本数字图像可清晰的显示病变的微细特征，联合数字切片技术，将组织器官病理变化的宏观与微观有机结合，不仅可以通过实验加强基本技能的训练，还能使理论密切联系实际，加深学生对疾病本质特征的认知，提高学生分析和解决问题的能力，为以后的临床工作打下坚实的基础。
　　参考文献
　　[1]李山，马韵，潘红波，等.计算机图像分析示教系统辅助病理学实验教学初探[J].广西医科大学学报，1999（S2）：59-60.
　　[2]郑海音.病理学实验教学中PBL模式的探索[J].山西医科大学学报（基础医学教育版），2009，11（1）：61-63.
　　[3]钱忠义，杨丽娟，吴嘉，等.三维病理大体标本数字图像库的建立及实验教学[J].实验室科学，2018，21（2）：142-144.
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