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        組織學(xué)數(shù)字切片庫(kù)的構(gòu)建及其在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

        2012-10-18 05:12:48張國(guó)棟陳建華沈岳良陳偉燕樓航芳
        中國(guó)校外教育 2012年12期
        關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)報(bào)告組織學(xué)醫(yī)學(xué)院

        ◆張國(guó)棟陳建華沈岳良陳偉燕樓航芳

        (1.浙江中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院人體解剖學(xué)教研室;2.浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院;3.浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院)

        組織學(xué)數(shù)字切片庫(kù)的構(gòu)建及其在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

        ◆張國(guó)棟1陳建華2沈岳良3陳偉燕1樓航芳1

        (1.浙江中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院人體解剖學(xué)教研室;2.浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬婦產(chǎn)科醫(yī)院;3.浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院)

        《組織學(xué)與胚胎學(xué)》作為醫(yī)學(xué)的一門(mén)重要的基本學(xué)科,著重從形態(tài)學(xué)的角度闡述細(xì)胞、組織、器官的構(gòu)成和特點(diǎn),實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論教學(xué)的重要補(bǔ)充和擴(kuò)展,對(duì)學(xué)生的知識(shí)理解和掌握起重要作用。因此,實(shí)驗(yàn)教學(xué)在組織學(xué)教學(xué)中有重要作用,更是處于教學(xué)模式轉(zhuǎn)換的前沿。傳統(tǒng)的組織學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以玻璃切片作為載體通過(guò)顯微鏡觀察,能有效地將人體器官的微觀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)在師生面前。但是,該模式目前也面臨著諸多難題。例如:

        (1)組織切片容易破碎,需要耗費(fèi)大量資金反復(fù)購(gòu)買(mǎi),有些珍貴的數(shù)量稀少的切片因破碎而無(wú)法使用。

        (2)組織切片無(wú)法長(zhǎng)期完好的保存,長(zhǎng)時(shí)間的和空氣接觸氧化會(huì)導(dǎo)致染色褪色以至于無(wú)法辨認(rèn)組織細(xì)胞的結(jié)構(gòu)。

        (3)使用切片觀察和教學(xué)時(shí)無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確地找到想要尋找的組織細(xì)胞。數(shù)字切片是現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡的有機(jī)結(jié)合,它包含了玻璃切片上的所有組織結(jié)構(gòu)的信息,數(shù)字切片(超大空間、高分辨率圖片)可以在電腦上任意的放大和縮小,并可以觀測(cè)到相對(duì)應(yīng)的玻璃切片上的任何一個(gè)位置,也可以將局部?jī)?nèi)容放大到5倍、10倍、20倍、40倍來(lái)觀察,如同在顯微鏡上的放大縮小一樣。

        一、組織學(xué)切片庫(kù)的構(gòu)建

        1.組織學(xué)切片的篩選

        根據(jù)《組織學(xué)與胚胎學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》教材里相關(guān)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,分別選取示教切片和學(xué)生觀察切片作為數(shù)字化切片庫(kù)的母板,按照組織器官標(biāo)本明確,結(jié)構(gòu)完整、染色清晰的條件選取合適的切片標(biāo)本。

        2.數(shù)字切片的制作

        我們使用數(shù)字切片掃描裝置(NanoZoomer Digital Pathology簡(jiǎn)稱(chēng)“NDP”)由日本濱松光子學(xué)株式會(huì)社研發(fā)生產(chǎn),儀器型號(hào)為C10730。該系統(tǒng)包括全自動(dòng)顯微鏡掃描系統(tǒng),TDI-CCD探測(cè)相機(jī),掃描控制系統(tǒng)和瀏覽軟件NDP view。該系統(tǒng)可以對(duì)組織學(xué)切片進(jìn)行一次多片、高速TDI掃描,并且能夠還原組織切片真實(shí)的色彩和較高的分辨率,相應(yīng)的掃描控制軟件能夠?qū)D片進(jìn)行無(wú)縫拼接和處理,儲(chǔ)存并建立切片庫(kù)數(shù)據(jù)。利用該系統(tǒng),我們能夠建立各種器官組織切片的數(shù)字信息并且按照一定的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類(lèi)管理和使用。

        二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

        1.研究對(duì)象和方法

        2010級(jí)臨床醫(yī)學(xué)本科和中醫(yī)七年制以及口腔醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)的一半班級(jí)約141人用傳統(tǒng)玻片進(jìn)行示教和觀看(傳統(tǒng)教學(xué)組),而剩余的2010級(jí)臨床醫(yī)學(xué)本科和中醫(yī)七年制以及口腔醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)另一半班級(jí)的122人則采用數(shù)字化切片教學(xué)并輔助切片鏡下觀察。兩組學(xué)生在課后均要提交相同命題的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

        2.數(shù)字化切片的教學(xué)

        教師利用NDP view軟件將數(shù)字化切片庫(kù)里的切片根據(jù)不同放大倍數(shù),依次呈現(xiàn)給學(xué)生進(jìn)行示教講解,學(xué)生也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)調(diào)用教師電腦里的數(shù)字切片進(jìn)行觀察學(xué)習(xí)。

        3.檢測(cè)指標(biāo)

        (1)示教時(shí)間。同一個(gè)老師用相同的教學(xué)內(nèi)容分別先后對(duì)不同的兩組進(jìn)行示教所需要的時(shí)間,除以切片數(shù)得出每張切片所需示教時(shí)間。

        (2)實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)。每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告得出的成績(jī)的平均值,每次的滿分成績(jī)均以100分計(jì)算。

        (3)實(shí)驗(yàn)考試成績(jī)。期末實(shí)驗(yàn)考試得出的成績(jī),累計(jì)觀察10張切片,每張以10分計(jì)。

        (4)問(wèn)卷調(diào)查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的學(xué)習(xí)情況及意見(jiàn)。調(diào)查學(xué)生對(duì)組織學(xué)閱片的興趣度、難易度以及實(shí)驗(yàn)教學(xué)的滿意度等情況。

        4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

        采用SPSS V13.0軟件進(jìn)行分析,對(duì)計(jì)數(shù)資料組間比較采用卡方檢驗(yàn)。

        三、結(jié)果

        采用組織學(xué)數(shù)字化切片進(jìn)行示教后,教師平均示教切片的時(shí)間由7min減少到5min。學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)和實(shí)驗(yàn)考試成績(jī)均有所提高。問(wèn)卷調(diào)查共收到傳統(tǒng)教學(xué)組121份,實(shí)驗(yàn)教學(xué)組113份。學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)興趣度加大(P<0.05),對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)滿意度升高(P<0.05),見(jiàn)表1。

        表1 數(shù)字化切片對(duì)組織學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的影響

        四、討論

        構(gòu)建組織學(xué)數(shù)字切片庫(kù),采用數(shù)字化切片應(yīng)用于組織學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)以后帶來(lái)如下的改觀:

        (1)數(shù)字化切片完全存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器端,只要不刪除原始文件即可隨意調(diào)用瀏覽,不存在切片破碎無(wú)法觀察使用等問(wèn)題。

        (2)數(shù)字化切片理論上可以永久保存,并且很容易進(jìn)行無(wú)限數(shù)量的備份復(fù)制。防止出現(xiàn)切片破碎和褪色等問(wèn)題。

        (3)使用數(shù)字化切片可以實(shí)現(xiàn)切片后處理,如標(biāo)注功能、定量分析等,能夠及時(shí)準(zhǔn)確的找到所需要的組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)。

        (4)數(shù)字切片庫(kù)建立以后方便教師的今后的備課、交流討論以及學(xué)生的實(shí)驗(yàn)考試,可結(jié)合應(yīng)用軟件系統(tǒng),進(jìn)行管理和遠(yuǎn)程教學(xué)等活動(dòng)。

        總之,將組織學(xué)數(shù)字切片庫(kù)應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,我們?nèi)〉昧溯^為良好的效果。今后我們將從整合數(shù)字切片庫(kù)資源應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的共享和遠(yuǎn)程數(shù)字化教學(xué)等方面進(jìn)行有益的探索和研究。

        [1]蘇紅星,宋愛(ài)利,董小黎.形態(tài)學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的研究和探索[J].中華醫(yī)學(xué)教育雜志,2006,26(6):85-86.

        [2]冉令杰,陸敏,郭麗梅.基于顯微數(shù)碼互動(dòng)實(shí)驗(yàn)室的病理學(xué)教學(xué)新模式的構(gòu)建[J].中華醫(yī)學(xué)教育雜志,2009,29(6):34-35.

        [3]李冬梅,姚根有,王玲玲.網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下醫(yī)學(xué)數(shù)字切片庫(kù)的構(gòu)建與應(yīng)用探索[J].解剖學(xué)雜志,2010,33(2):268-269.

        浙江中醫(yī)藥大學(xué)濱江學(xué)院教改課題,項(xiàng)目編號(hào):17311011。

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