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为了解兽医学生识别白细胞形态的困难，德国汉诺威兽医大学的研究人员开展数字化血涂片分析研究。结果显示学生区分不同白细胞类型难度各异。该研究为教学提供方向，推荐科研读者阅读以了解相关教学问题与解决思路。
在神秘又奇妙的兽医医学领域，血液检查就像是一把神奇的钥匙，能帮助兽医们打开动物健康的大门。不过，要想用好这把钥匙可不容易。在解读实验室结果和进行血液分析时，兽医需要考虑到不同动物物种在血细胞形态上的差异。这些差异不仅给现代自动化分析系统带来了挑战，也让手动检查技术显得尤为重要。手动检查不仅能帮助兽医理解自动化流程，还能在必要时对测量结果进行批判性思考。
然而，对于德国汉诺威兽医大学（University of Veterinary Medicine Hannover）的三年级学生来说，掌握血液检查这项技能并不轻松。在完成临床前阶段的学习后，他们初次接触到实验室检查结果的准备和解读工作。为了帮助学生们更好地学习，学校开设了临床病理学课程（CPC）。但新冠疫情的爆发打乱了原有的教学节奏，面对面的教学受限，于是学校将课程中的血液学部分进行数字化处理，推出了在线学习模块（Moodle 课程，简称 MC）。这个在线课程包含 10 个临床血液学案例，旨在让学生通过数字化细胞图像，学习白细胞形态学知识，进行白细胞分类计数（dWBC）。
不过，新的教学方式也带来了新的问题：学生们在识别不同白细胞形态时，到底会遇到哪些困难呢？为了弄清楚这个问题，汉诺威兽医大学的 Hannah Marahrens 等人在《Scientific Reports》期刊上发表了一篇名为 “Results of digitised blood smear differentiations by veterinary students using item analysis” 的论文。他们通过计算难度指数（DI），深入了解学生在不同白细胞形态识别上的困难程度。这项研究不仅能为教学内容的优化提供依据，还有助于提高兽医学生的血液学诊断能力，对未来兽医医学的发展意义重大。
在研究过程中，研究人员主要采用了以下关键技术方法：
- 课程设计：精心设计包含 10 个临床案例的在线课程，案例涉及多种德国兽医实践中常见的哺乳动物物种。课程中，学生需要对 100 个白细胞单细胞图像进行分类，随后计算白细胞的绝对数量和 dWBC 结果。
- 数据收集：收集参与课程学生的相关数据，包括白细胞图像分类结果和计算结果等。
- 统计分析：运用 Microsoft Excel 软件和 R 语言进行统计分析，重点计算难度指数（DI），以此评估学生对不同白细胞形态识别的难度。
下面我们来看看这项研究都得到了哪些有趣的结果：
1. 课程整体结果
参与课程的学生共有 247 人，其中 96%（237 人）的学生完整完成了 MC 课程，他们总共完成了 2197 次 dWBC 反应（相当于 244821 次单个图像识别）。在所有 1033 个项目中，有 265 个（25.65%）被所有参与者正确识别。不同案例的正确识别率有所不同，案例 1 中有 16% 的项目被一致正确识别，案例 2 中这一比例达到了 52% 。从难度指数（DI）来看，所有项目的平均 DI 为 0.95（± 0.09 SD），标准差较小，说明不同细胞类型的难度得分分布较窄，而且 95% 的项目 DI 值都在 0.78 以上。案例 3 的 DI 值最低，为 0.87（± 0.10） ，案例 2 的 DI 值最高，达到 0.99（± 0.04）。
2. 不同细胞类型相关结果
- 分叶核中性粒细胞（Segmented neutrophils）：这类细胞的识别正确率较高，平均 DI 为 0.98（± 0.07），中位数是 1.00。不过，在案例 5 和案例 3 中识别难度相对较大，其中案例 5 的平均 DI 最低，为 0.79（± 0.25）。所有展示分叶核中性粒细胞的项目中，有 41.1%（189 个）被所有参与者正确识别。像案例 5 中的 F2 项目、案例 3 中的 F4 项目和案例 5 中的 F9 项目，识别难度较大。
- 淋巴细胞（Lymphocytes）：淋巴细胞的识别难度与分叶核中性粒细胞相近，平均 DI 为 0.97（± 0.05），中位数是 0.99 。案例 5 的识别难度最大，平均 DI 为 0.94（± 0.10） ，而案例 4、7 和 10 的平均 DI 达到了 0.99。在所有 301 个展示淋巴细胞的项目中，有 23.6%（71 个）被所有学生正确识别，案例 1 中的 F99 项目、案例 5 中的 F65 项目和案例 6 中的 F44 项目识别难度较大。
- 杆状核中性粒细胞（Band neutrophils）：杆状核中性粒细胞的识别难度稍高，平均 DI 为 0.90（± 0.10），中位数是 0.93。案例 2 的平均 DI 最低，仅为 0.61 ，案例 10 的平均 DI 为 0.84（± 0.08） ，案例 9 的平均 DI 最高，为 0.93（± 0.05）。案例 3 中的 F29 项目、案例 1 中的 F89 项目和案例 3 中的 F54 项目识别难度较大，且没有项目能被所有学生正确识别。
- 嗜酸性粒细胞（Eosinophils）：嗜酸性粒细胞的整体识别水平较高，平均得分 0.94（± 0.08），中位数是 0.98。案例 3 的平均 DI 最低，为 0.73 ，案例 10 的平均 DI 最高，为 0.98（± 0.01）。案例 8 中的 F91 项目、案例 3 中的 F102 项目和案例 8 中的 F90 项目识别难度较大，案例 8 中相关项目的平均 DI 为 0.78（± 0.11），识别难度较高。
- 单核细胞（Monocytes）：单核细胞是较难识别的白细胞类型之一，总平均 DI 为 0.82（± 0.20），中位数是 0.87。案例 2 的平均 DI 最低，为 0.35（± 0.33） ，其中 F37 项目的 DI 仅为 0.12 ，案例 10 的平均 DI 最高，为 0.98（± 0.00）。在多个案例中，单核细胞在血涂片中仅由一两个项目代表。
- 嗜碱性粒细胞（Basophils）：嗜碱性粒细胞出现在 3 个案例中，共 11 个项目。其平均 DI 为 0.83（± 0.12），中位数是 0.85。案例 7 的平均 DI 最低，为 0.62 ，案例 8 的平均 DI 最高，为 0.94（± 0.03）。没有项目能被所有学生正确识别，案例 7 中的 F100 项目、案例 4 中的 F98 项目和案例 4 中的 F96 项目识别难度较大。
- 晚幼粒细胞（Metamyelocytes）：晚幼粒细胞在案例 3 和案例 5 中出现，整体难度适中，不同案例间差异较小。案例 3 中 26 个项目的平均 DI 为 0.89（± 0.04） ，案例 5 中 9 个项目的平均 DI 为 0.85（± 0.06）。案例 5 中的 F62 项目和 F55 项目识别难度较大。
- 早幼粒细胞（Myelocytes）：早幼粒细胞是最难识别的白细胞类型，平均 DI 为 0.72（± 0.14），中位数是 0.75。该细胞类型出现频率较低，案例 3 中有 6 个项目，案例 5 中有 2 个项目。案例 5 中的 F63 项目、案例 3 中的 F60 项目和案例 5 中的 F64 项目识别难度较大，没有项目能被完全正确识别，案例 3 中的一个项目 DI 值最高，为 0.87。
- 非白细胞细胞类型：有核红细胞（nRBC）的平均 DI 为 0.98（± 0.03），中位数是 0.99，4 个项目（15.4%）被所有学生正确回答。血小板聚集体的平均 DI 为 0.92（± 0.07），中位数是 0.92 ，8 个项目中有 1 个（12.5%）被所有学生正确回答。这表明非白细胞细胞类型的识别难度相对较低。
通过上述研究结果，研究人员得出以下结论：兽医学生在区分不同白细胞类型时存在不同程度的困难，其中早幼粒细胞最难识别，分叶核中性粒细胞、淋巴细胞和有核红细胞相对容易区分。不过，整体来看，学生们对白细胞形态的基本差异有较好的理解，这符合基础血液学识别技能的教学目标。
在讨论部分，研究人员指出，难度指数（DI）是评估学生对不同白细胞类型识别情况的有效指标。虽然本研究仅关注 DI，但通常情况下，项目分析还会包括区分指数、克朗巴赫系数（Cronbach’s alpha）等参数，这些参数能更全面地评估项目质量。不同白细胞类型识别难度存在差异，部分原因可能是细胞类型在课程中出现的频率不同，学生对不同细胞类型的训练程度也有所不同。而且，临床案例中血涂片的情况复杂多样，从简单区分四种细胞类型到复杂的八种可能的白细胞类型，增加了学生诊断的难度。此外，基于静态图像的检查存在技术限制，学生无法像在显微镜下那样调整焦距、对比度等设置，这也给评估白细胞形态带来了挑战。
这项研究的重要意义在于，它揭示了兽医学生在白细胞分化学习过程中的复杂性和挑战。为了应对这些挑战，未来可以采用创新的教学方法，将互动式数字方法与传统的实践经验相结合。毕竟，虽然大多数血常规检查是自动完成的，但对于可疑和明显病理的血常规，仍需要手动检查，尤其是对病理细胞的识别，这是兽医必须掌握的重要技能。随着血液学教育的不断发展，开发和评估新的教学策略，对于培养未来的兽医专业人才，让他们更好地应对各种动物物种和医学实践的变化，有着至关重要的作用。
