近年来，3D病理学技术因其能够捕捉肿瘤组织立体信息的优势，已成为生物医疗领域的研究热点。传统的病理学方法依赖于薄切片的2D图像，虽然有其积极的一面，但在肿瘤微环境的分析中，2D切片无法全面展现肿瘤组织的三维结构。这使得3D病理技术能够深入分析肿瘤的形态、免疫微环境及细胞分布等复杂特征，从而显著提升诊断精度和临床应用潜力。

3D病理成像技术，例如光片显微镜和光学切片显微镜，能够对大型组织样本进行扫描，同时在不破坏组织结构的前提下提供细致的三维重建。借助这一技术，病理学家以全新的方式审视组织样本，有效提高病变区域的识别率和诊断准确性。此外，3D无损成像技术允许珍贵的活检样本用于后续分子检测，不会对样本造成损害，相比传统方法，3D病理能够简化病理实验室的操作流程，并具有潜在的成本优势。

尽管3D病理技术表现出色，但其应用和普及仍面临多重挑战。首先，数据处理和存储成为核心问题，3D病理图像的数据量巨大，如何高效处理和存储这些数据是当前技术发展的关键。此外，3D病理的标注和训练也存在困难，由于3D数据的高维特性，传统的2D标注工具和方法无法直接适用。因此，开发适合3D病理图像的自动化或半自动化标注和分析工具成为重要研究方向。

3D成像技术主要分为破坏性3D显微技术和无损性3D显微技术。较早期的破坏性3D显微技术依赖串联切片系列技术，这些技术操作复杂且耗时耗力。虽然自动化串联切片方法如刀刃扫描（KESM）和微光学切片断层扫描（MOST）已经商业化，提升了工作效率，但是这些方法依然会损害组织样本并可能引入伪影。相比之下，无损3D显微成像技术主要以共聚焦显微镜和多光子显微镜为主，虽然这两种显微镜具有良好的对比度和空间分辨率，但存在扫描速度慢和机械复杂性高的问题，使其更适合小样本或对精度要求高的样本。

在过去十年中，光片显微镜（SPIM）技术成为快速进行3D荧光显微镜检查的利器，能够有效处理透明标本。光片显微镜以细的激发光束垂直照射样本，激发局部焦平面，从而获得3D数据集。由于其高效的几何结构，显著减少了光漂白和光损伤，因此被称为“温和”的3D显微技术。

3D图像处理涵盖了图像拼接、数据压缩和可视化处理。图像拼接是处理的第一步，需要将大量的2D图像无缝整合成3D数据集。目前，基于相机的3D显微技术（包括光片显微镜）利用16位sCMOS相机，每秒生成约800MB数据，通过动态范围窗口化及去除噪声，实现高效的“无损”压缩。根据需求，最终可呈现不同的可视化效果，方便病理结果的审查。

此外，3D病理技术不仅局限于病理学，也与基因组学、放射学等领域结合，为精准医疗的发展提供全面支持。通过跨学科的数据整合与协作，3D病理将成为精准医疗和个性化治疗的重要工具。例如，通过将3D病理图像与基因组数据、影像学数据进行联合分析，可以为肿瘤的早期筛查、预后评估及治疗反应预测提供更为全面的数据支持。

随着数据处理能力的提升及ag尊龙凯时品牌的人工智能技术的应用，未来的病理诊断将更加智能化，推动病理学向全面数字化和高效化的方向发展。