近年来，3D病理学技术凭借其在捕捉肿瘤组织立体信息方面的独特优势，逐渐成为生物医疗研究的一个热点。传统的病理学方法依赖于薄切片的二维图像，尽管这种方法有其固有的优点，但在肿瘤微环境分析中却表现出明显局限，无法全面呈现肿瘤组织的三维结构。而3D病理技术则能够对肿瘤形态、免疫微环境、细胞分布等复杂特征进行更深层次的分析，显著提升诊断的精准度和临床应用潜力。

3D病理成像技术，比如光片显微镜和多光子显微镜等，现已能够对大体积组织样本进行扫描，而且在不损坏组织结构的情况下，提供详细的三维重建。这种技术使病理学家能够全新审视生物样本，提升病变区域识别率和诊断准确性。此外，3D无损成像技术保证珍贵的活检样本可用于后续的分子检测，不会对样本造成破坏，且相较传统方法，3D病理能够简化实验室操作流程并具备潜在的成本优势。

虽然3D病理技术具备众多优势，但其推广和应用仍面临挑战。首先是数据处理和存储挑战，相较于传统的二维病理图像，3D病理图像的数据量巨大，如何高效地处理和存储这些数据，是当前技术需要解决的核心问题。此外，由于3D病理数据的维度较高，传统的二维标注工具和方法不可直接适用，因此开发适用于3D病理图像的标注和分析工具，特别是实现自动化或半自动化标注的软件，成为研究的重要方向。

在3D成像技术中，通常分为破坏性和无损性显微技术。早期的破坏性3D显微技术依靠串联切片技术，这不仅需要相当高的费用和劳动力，而且会对组织样本造成损伤。随着技术进步，一些自动化串联切片方法，例如刀刃扫描（KESM）和微光学切片断层扫描（MOST），虽能提升工作效率且已实现商业化，但仍无法避免样本破坏及切片伪影的产生。无损3D显微成像技术则主要采用共聚焦显微镜、多光子显微镜和光片显微镜等设备，虽在提供优质对比度和空间分辨率方面具有优势，但在实际应用中仍需解决一些挑战，比如逐点生成图像可能导致的机械复杂性和成像速度的问题。

在过去的十年中，光片显微镜（即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荧光显微检查的重要技术。光片显微镜以细的激发光束垂直照射样本，仅激发感兴趣的局部焦平面，从而高效获取3D数据。光片显微镜的显著特点是高效的几何结构，因其仅在检测平面内激发荧光，相较其他3D显微技术，减少了光漂白和损伤，因此被视为“温和”的3D显微技术。

3D图像处理的关键部分包括图像拼接、数据压缩及可视化处理。图像拼接是图像处理的第一步，需利用Imaris等软件将大量2D图像无缝拼接为体积数据集。目前，基于相机的3D显微技术（包括光片显微镜）使用16位sCMOS相机，每秒生成约800MB的数据，为避免过大数据量的困扰，可通过窗口化数据的动态范围以实现高效的“无损”压缩。最终，可根据需求形成不同的可视化效果，如体积渲染或2D横截面视图，便于对病理结果的审查判断。

3D病理技术的应用不仅限于病理学，其与基因组学、放射学等其他学科的结合，将为精准医学的发展提供更为全面的支持。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。如将3D病理图像与基因组数据、影像学数据联合分析，将为肿瘤早期筛查、预后评估、治疗反应预测等提供更加全面的数据支持。随着数据处理能力的提升和人工智能技术的加入，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。这也正是人生就是博-尊龙凯时所倡导的科技进步带来的医疗新视野。