近年来，3D病理学技术凭借其能够捕捉肿瘤组织立体信息的优势，成为生物医疗研究的热点。传统的病理学方法主要依赖于薄切片的2D图像，虽然这种方法有其优点，但在肿瘤微环境的分析中显得力不从心，无法全面展现肿瘤组织的三维结构。相比之下，3D病理技术能对肿瘤的形态、免疫微环境和细胞分布等复杂特征进行深入分析，极大提升了诊断的精确度和临床应用的广度。

3D病理成像技术，如光片显微镜和光学切片显微镜，现已能够对大体积组织样本进行扫描，并在保持组织结构完整的情况下提供详尽的三维重建。这一技术为病理学家打开了新视野，提高了对病变区域的识别率和诊断准确性。此外，3D无损成像技术让珍贵的活检样本可用于后续的分子检测，避免了样本的破坏，相较于传统方法，3D病理在简化实验室操作流程方面表现出色，并具备潜在的成本优势。

虽然3D病理技术具有显著优势，但其推广和应用仍面临挑战。首先是数据处理和存储问题。3D病理图像通常数据量庞大，与2D病理图像相比，如何高效处理和存储这些数据成为当前技术需攻克的关键难题。另外，由于3D病理数据具有更高维度，传统的2D标注工具和方法无法直接适用。因此，开发适用于3D病理图像的标注和分析工具，特别是能自动化或半自动化的标注软件，成为研究的重要方向。

在3D成像技术领域，破坏性3D显微技术和无损性3D显微技术可谓显著代表。早期的破坏性技术主要依靠串联切片技术，需要投入大量的人力和财力。但随着技术进步，一些如刀刃扫描（KESM）和微光学切片断层扫描（MOST）等自动化串联切片方法已开始商业化应用，显著提高了工作效率。然而，依然无法避免对组织样本的破坏，并可能引入切片伪影。

而在无损3D显微成像技术中，成像设备主要包括共聚焦显微镜、多光子显微镜及光片显微镜。虽然共聚焦和多光子显微镜提供优秀的对比度和空间分辨率，但在实际应用中仍面临诸多挑战。例如，这些显微技术通常需要逐点生成图像，空间扫描的复杂性和速度限制使其更适合用于小样本或高精度要求的图像获取。

在过去十年，光片显微镜（选择性平面照明显微镜，SPIM）已成为对相对透明标本进行快速3D荧光显微镜检查的技术之一。光片显微镜采用垂直激发的光束照射样本，仅激发感兴趣的局部焦平面。其系统配备高灵敏度和快速的sCMOS探测器阵列，通过扫描样本快速生成3D数据集，显著降低了光漂白和光损伤。因此，光片显微镜被誉为“温和”的3D显微技术。

在3D图像处理方面，主要涉及图像拼接、数据压缩和可视化处理。图像拼接是处理的第一步，需要利用如Imaris等软件将大量2D图像无缝拼接成体积数据集。当前，基于相机的3D显微技术（如光片显微镜）使用16位sCMOS相机，生成的数据量约为每秒800MB。为了防止数据过大，通过动态范围的窗口化和去除低端噪声及未使用的像素，可以实现高效的“无损”压缩。依实际需求，可形成不同的可视化效果，如体积渲染或2D横截面视图，便于病理结果的审核与判断。

3D病理技术不仅适用于病理学领域，与基因组学、放射学等其他学科的融合，能够为精准医学的发展提供全面的支持。通过跨学科的数据整合与合作，3D病理将成为精准医疗和个性化治疗的重要工具。例如，将3D病理图像与基因组数据和影像学数据结合分析，能为肿瘤的早期筛查、预后评估和治疗反应预测提供更全面的数据支持。随着数据处理能力的提升和人工智能技术的帮助，未来的病理诊断将日益智能化，推动病理学向全面数字化和高效化的方向发展，助力人生就是博-尊龙凯时在生物医疗领域的持续创新。