目的:初步构建组织芯片资源库平台,以食管鳞状细胞癌演进系列组织芯片为例说明其在肿瘤发生发展研究中的应用价值,并将其与图像分析、数据挖掘和人工神经网络技术联合使用建立病理诊断模型,为组织芯片的应用提供新思路、为临床病理智能诊断研究提供新方法。方法:构建组织芯片资源库平台,使用组织芯片技术把储备的大量蜡块制成组织芯片标本库,并采用ACCESS建立数据库实现对标本库的数据管理;在此基础上使用免疫组化方法检测Wnt通路关键蛋白在食管鳞状细胞癌演进系列组织芯片中的表达;同时对APC、β-catenin、E-cadherin的免疫组化图像进行光密度分析,用ROC曲线确定正常与癌组织的光密度最佳截断点,并使用人工神经网络技术,建立基于组织芯片资源库的智能诊断模型,训练该模型并进行仿真诊断,最后对诊断结果进行测评并挖掘出最优诊断组合。结果:迄今组织芯片资源库已储备35块组织芯片蜡块,标本库包含食管鳞状细胞癌、大肠癌、胃癌等的癌、癌前病变和正常组织,总病例数超过1100例,总切片数超过700片,部分切片已在临床和基础研究中发挥作用,同时已初步完成组织芯片数据管理系统的设计工作,储存了大量的临床信息、实验信息及超过3000张的免疫组化实验图像,现处于调试完善阶段,效果良好。从组织芯片资源库挑选的演进系列组织芯片取得良好实验效果,结果提示Wnt信号传导通路可能在食管鳞状细胞的癌变过程中起重要作用。3个蛋白的免疫组化图像分析结果显示它们各自在食管正常与癌变组织的表达差异均有统计学意义,根据它们的光密度截断点建立的人工神经网络诊断模型结果显示:单一指标诊断准确率较低,优化的指标组合的诊断准确率高于单一指标的诊断准确率。结论:组织芯片的用途广泛,组织芯片资源库的构建将极大地方便临床和科研实验的开展,其在肿瘤的病因学与标记物研究有独到优势。数据挖掘和智能诊断为组织芯片的应用提供了新思路,人工神经网络技术的使用有助于提高诊断效率。