口腔數(shù)字化修復(fù)工藝技術(shù)實(shí)訓(xùn)室設(shè)計(jì)方案實(shí)例

郭紅

摘 要 口腔數(shù)字化修復(fù)工藝技術(shù)以高時(shí)效、精準(zhǔn)、美觀的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，逐漸取代傳統(tǒng)義齒修復(fù)制作技藝。國(guó)內(nèi)外各大中型義齒加工企業(yè)急需該方面的技術(shù)人才，目前我國(guó)僅有少數(shù)高職院?？谇会t(yī)學(xué)技術(shù)專業(yè)開設(shè)此課程，而實(shí)訓(xùn)操作課主要是借助校內(nèi)加工廠的工作間以及觀摩帶教師傅設(shè)計(jì)制作的方式進(jìn)行，缺乏系統(tǒng)性，學(xué)生無操作機(jī)會(huì)，無法及時(shí)了解學(xué)生實(shí)際掌握的程度和存在的問題。以長(zhǎng)沙衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院口腔數(shù)字化修復(fù)工藝技術(shù)實(shí)訓(xùn)室為例，探討實(shí)訓(xùn)室的設(shè)計(jì)思路及配置方案。

關(guān)鍵詞 高職院校；實(shí)訓(xùn)室；口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)專業(yè)；口腔CAD/CAM義齒修復(fù)

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2018）14-0011-03

Example of Design Plan of Training Room for Dental Digitiza-tion Repair Technology//GUO Hong

Abstract Dental digitization repair technology has gradually replaced

the traditional prosthesis repairing technique with the absolute advan-

tage of high aging， precision and beauty. All large and medium-sized

denture processing enterprises at home and abroad in urgent need of

the technical talents， higher vocational colleges at present， Chinas only a handful of professional courses in the oral medicine techno-logy， and the practical operation course is mainly through the school

factory workshop and inspect teaching master design manner， lack of

systematic， students have no operation opportunity， fail to under-stand the students grasp the extent of the actual and the existing pro-

blems. This paper discusses the design idea and configuration scheme

of the oral cavity digital training room.

Key words higher vocational colleges； training room； oral medicine technology； CAD/CAM denture restoration

1 前言

義齒修復(fù)工藝技術(shù)隨著材料、設(shè)備、工藝的不斷發(fā)展，經(jīng)歷了從純手工勞動(dòng)到半手工半機(jī)械操作，直至今日的自動(dòng)化制作義齒。傳統(tǒng)的義齒修復(fù)制作流程主要包含“制取患者口內(nèi)印?！嘧⒐ぷ髂Ｐ汀谱飨灹x齒—制作終義齒”等環(huán)節(jié)。而口腔數(shù)字化修復(fù)工藝技術(shù)則顛覆了傳統(tǒng)技藝，是利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制作（簡(jiǎn)稱CAD/CAM）義齒修復(fù)體的一門高精尖修復(fù)技術(shù)。其制作義齒的原理是將已預(yù)備好的基牙模型送入掃描倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行三維形態(tài)測(cè)量，或直接用口內(nèi)掃描儀掃描患者口腔獲取數(shù)字印模；所獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)圖像化后形成數(shù)字模型，并對(duì)數(shù)字模型進(jìn)行分析，利用修復(fù)專家數(shù)據(jù)庫(kù)軟件設(shè)計(jì)修復(fù)方案，模擬并修整修復(fù)體形態(tài)，得到數(shù)字蠟型（蠟義齒）；最后由計(jì)算機(jī)將最終數(shù)據(jù)傳輸至制作間的數(shù)控車床，通過機(jī)器臂的切削或堆砌，加工制作出各種義齒產(chǎn)品。

不斷創(chuàng)新發(fā)展的數(shù)字化材料、設(shè)備及工藝，促使口腔數(shù)字化修復(fù)工藝技術(shù)在義齒修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，且以高時(shí)效、精準(zhǔn)、美觀的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，逐漸取代傳統(tǒng)手工義齒修復(fù)制作技藝，是口腔修復(fù)學(xué)領(lǐng)域的歷史性變革。

目前，國(guó)內(nèi)各地尤其是廣東沿海地區(qū)各大中型義齒加工企業(yè)紛紛投資引進(jìn)國(guó)際先進(jìn)的牙科CAD/CAM義齒制作系統(tǒng)，其中包括設(shè)備與技術(shù)，甚至有少數(shù)知名義齒加工公司計(jì)劃自行開發(fā)設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件。由此可見，有關(guān)牙科CAD/CAM修復(fù)技術(shù)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)潛力巨大，前景不可限量。然而隨之而來的問題是國(guó)內(nèi)各大中型義齒加工企業(yè)急需大量綜合素質(zhì)與能力強(qiáng)且熟悉數(shù)字化義齒修復(fù)的專門人才來滿足日益擴(kuò)大的數(shù)控生產(chǎn)規(guī)模。

趁著深度校企合作的機(jī)遇，企業(yè)家把目光投向各高職院校的口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)專業(yè)或口腔修復(fù)工藝技術(shù)專業(yè)，以各種優(yōu)惠條件及福利吸引優(yōu)秀實(shí)習(xí)生進(jìn)入CAD/CAM生產(chǎn)線各崗位。但是目前我國(guó)只有少數(shù)知名醫(yī)衛(wèi)類高職院?？谇恍迯?fù)工藝專業(yè)或口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)專業(yè)開設(shè)有口腔CAD/CAM義齒修復(fù)這門課程，而且絕大多數(shù)并未配備專門的實(shí)訓(xùn)室，而是直接將課程打包給合作的義齒加工企業(yè)。實(shí)訓(xùn)課的基本模式是學(xué)生在數(shù)控車間的師傅設(shè)計(jì)做貨時(shí)在旁邊觀摩，沒有系統(tǒng)講解，學(xué)生聽不清楚，看不明白，也無實(shí)際操作。如此一來，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣驟減，教學(xué)效果大打折扣。因此，建設(shè)一個(gè)合理、科學(xué)、實(shí)用的多功能口腔CAD/CAM數(shù)控實(shí)訓(xùn)室是必要的。

2 設(shè)計(jì)思路

基本設(shè)施 參照微機(jī)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)及配置標(biāo)準(zhǔn)，主要包括實(shí)訓(xùn)室面積規(guī)劃和學(xué)生電腦、電腦桌椅、空調(diào)等設(shè)施配備。

理實(shí)一體功能 口腔CAD/CAM數(shù)控實(shí)訓(xùn)室應(yīng)能滿足同時(shí)開設(shè)理論課與實(shí)訓(xùn)課，兩者可以同時(shí)穿插進(jìn)行。

跟蹤互動(dòng)功能 實(shí)訓(xùn)課環(huán)節(jié)應(yīng)能做到師生互動(dòng)，教師在主機(jī)上演示，學(xué)生在學(xué)生機(jī)上觀看示教，教師在學(xué)生練習(xí)時(shí)在主機(jī)上可以檢查他們的練習(xí)情況

相關(guān)擴(kuò)展實(shí)訓(xùn)室 與臨床示教室聯(lián)網(wǎng)，并配上椅旁修復(fù)系統(tǒng)完成一體化數(shù)字修復(fù)。

3 具體設(shè)計(jì)方案及配置

基本配置

1）建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)國(guó)家及湖南省教委關(guān)于多媒體實(shí)訓(xùn)室建設(shè)相關(guān)文件及標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合長(zhǎng)沙衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院本專業(yè)實(shí)際情況來配置，力求規(guī)范化，具有先進(jìn)性、穩(wěn)定性及可擴(kuò)展性等特點(diǎn)。

2）實(shí)訓(xùn)室面積。根據(jù)學(xué)生人數(shù)來確定實(shí)訓(xùn)室的面積大小，按40人/班計(jì)算，一桌兩人的配置，20張電腦桌加安全過道、活動(dòng)空間以及中控臺(tái)，80平方米的實(shí)訓(xùn)室已能滿足教學(xué)需要。如果條件允許，還可以加設(shè)數(shù)控生產(chǎn)制作實(shí)訓(xùn)室，學(xué)生可以自行設(shè)計(jì)與制作CAD/CAM義齒產(chǎn)品。若配置一臺(tái)切削機(jī)和一臺(tái)3D義齒打印機(jī)，則另需配套一間約40平方米的制作實(shí)訓(xùn)室。

3）應(yīng)充分完善配套設(shè)施，如電腦桌、臺(tái)式電腦（學(xué)生用）、柜式空調(diào)等。

①電腦桌椅?？梢罁?jù)實(shí)訓(xùn)室面積及桌椅數(shù)量設(shè)計(jì)式樣及尺寸，顏色搭配以耐臟、層次豐富、協(xié)調(diào)為原則。材質(zhì)以環(huán)保、耐用、易清潔為最佳選擇。其中電腦椅可參照普通實(shí)訓(xùn)室圓凳定制，可滑動(dòng)、可升降即可，凳面為皮質(zhì)表面，內(nèi)包海綿，顏色與電腦桌相匹配。

②學(xué)生電腦（學(xué)生機(jī)）。在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行義齒設(shè)計(jì)軟件，需要強(qiáng)大的圖形處理能力，比如進(jìn)行單冠設(shè)計(jì)時(shí)，運(yùn)行數(shù)據(jù)在50～60 MB，因此建議電腦搭載英特爾i7的CPU，內(nèi)存8 G或以上，硬盤500 G以上。另外，顯卡最好是獨(dú)顯。

多媒體授課系統(tǒng)配置 實(shí)訓(xùn)室可通過配置一張大尺寸（120寸比較理想）電動(dòng)幕布、一臺(tái)投影儀，再加上中控臺(tái)來實(shí)現(xiàn)多媒體授課。教師可以利用多媒體課件講授理論課，學(xué)生也可以通過大屏幕觀看教師在主機(jī)上使用義齒設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)示范，從而實(shí)現(xiàn)理實(shí)一體教學(xué)功能。

牙科CAD/CAM修復(fù)專家數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備 國(guó)際上牙科CAD/CAM設(shè)計(jì)系統(tǒng)有幾大流派，如Duret系統(tǒng)、CEREC

系統(tǒng)、PROCERA系統(tǒng)、CICERO系統(tǒng)、Celay系統(tǒng)、Dux系統(tǒng)、KaVo系統(tǒng)、Digident系統(tǒng)、Lava系統(tǒng)、3Shape系統(tǒng)等。各院校可以根據(jù)需要選擇合適的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，不論選擇哪個(gè)系統(tǒng)，軟件和硬件質(zhì)量都要求比較過硬，硬件如模型掃描倉(cāng)所取的三維數(shù)據(jù)精度應(yīng)較高，同時(shí)機(jī)器也要比較耐用，能滿足學(xué)生短時(shí)間內(nèi)頻繁操作的需要。

另外，公司配套的電腦主機(jī)（設(shè)計(jì)軟件安裝于機(jī)內(nèi)）最好是高配商務(wù)機(jī)型，如大屏、內(nèi)存大、獨(dú)顯等。除了硬件，對(duì)軟件也應(yīng)有一定的要求，目前來說牙科CAD/CAM設(shè)計(jì)軟件基本是針對(duì)企業(yè)而開發(fā)的，主要用于臨床或企業(yè)生產(chǎn)，并且嚴(yán)格遵循知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)原則，采取線上嚴(yán)密監(jiān)控措施，只能一機(jī)一U盾，不能多機(jī)共享。除此以外，設(shè)計(jì)系統(tǒng)每年都有更新，需要向總部繳納一定的升級(jí)費(fèi)用。而學(xué)校主要利用該軟件進(jìn)行教學(xué)，要求除主機(jī)外，學(xué)生機(jī)同時(shí)可以使用該軟件，即一U盾實(shí)現(xiàn)多機(jī)共享。此種情況下可通過向其總部申請(qǐng)權(quán)限，條件是許諾不使用該軟件用于生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)，還可就免費(fèi)升級(jí)達(dá)成協(xié)議，這也是長(zhǎng)沙衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院選擇丹麥3Shape設(shè)計(jì)系統(tǒng)的主要原因。校方可以與軟件公司總部協(xié)商開通1拖10或1拖20的權(quán)限，一般以一年為一個(gè)使用周期，權(quán)限期滿，使用方可繼續(xù)申報(bào)權(quán)限。

網(wǎng)絡(luò)配置及互動(dòng)教學(xué)的實(shí)現(xiàn)

1）網(wǎng)絡(luò)配置。因?yàn)樯婕爸R(shí)產(chǎn)權(quán)，設(shè)計(jì)軟件必須通過互聯(lián)網(wǎng)在線上操作，所以實(shí)訓(xùn)室務(wù)必開通網(wǎng)絡(luò)，要求符合IEEE.802.3、IEEE802.3u、IEEE802.3ab標(biāo)準(zhǔn)。若主機(jī)和學(xué)生機(jī)需要同時(shí)在線使用設(shè)計(jì)軟件，則實(shí)訓(xùn)室還需另外安裝以太交換機(jī)來實(shí)現(xiàn)此功能。一般來說，20臺(tái)學(xué)生機(jī)可以考慮配置部門級(jí)千兆網(wǎng)管交換機(jī)，一臺(tái)帶有24個(gè)10/100兆自適應(yīng)RJ45端口的交換機(jī)。每個(gè)端口都具有橋接功能，可以連接到高配置高性能服務(wù)器（即裝有設(shè)計(jì)軟件的主機(jī)或稱教師機(jī)）上，連接后可利用Web瀏覽器對(duì)交換機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程配置。

2）互動(dòng)教學(xué)。教學(xué)環(huán)節(jié)中若能實(shí)現(xiàn)教學(xué)互動(dòng)，通過服務(wù)器（或稱教師機(jī)）監(jiān)控學(xué)生機(jī)，分發(fā)和提交文件，真正實(shí)現(xiàn)教師遠(yuǎn)程控制學(xué)生學(xué)習(xí)與實(shí)操，那么將會(huì)大大提高工作效率，從而提升教學(xué)質(zhì)量。此功能需安裝互動(dòng)軟件，最常用的有北京速龍軟件，即在教師機(jī)上安裝教師機(jī)軟件，而學(xué)生機(jī)則安裝相應(yīng)的速龍學(xué)生機(jī)軟件。如此一來，教師機(jī)與學(xué)生機(jī)可實(shí)現(xiàn)音頻、視頻、文字等的實(shí)時(shí)雙向交換，學(xué)生可以提問，教師可以將自己電腦上的屏幕操作和應(yīng)用程序傳到學(xué)生機(jī)上與學(xué)生共享，同時(shí)能遠(yuǎn)程控制學(xué)生機(jī)，一起操作學(xué)生的程序。通過網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng)，教師可以系統(tǒng)地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、存在的問題，以及真正實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程一對(duì)一地“手把手”式教學(xué)。

通過以上設(shè)計(jì)及配置，一間多媒體網(wǎng)絡(luò)理實(shí)一體實(shí)訓(xùn)室建設(shè)基本得以完成，詳細(xì)配置見表1。實(shí)訓(xùn)室投入使用后，可根據(jù)教學(xué)需要不斷更新和完善設(shè)施與裝備。

5 相關(guān)擴(kuò)展實(shí)訓(xùn)室——臨床一體化數(shù)字修復(fù)實(shí)訓(xùn)室

CAD/CAM義齒修復(fù)設(shè)計(jì)制作系統(tǒng)獲得患者口腔內(nèi)數(shù)據(jù)的方式主要有兩種：一種是將患者通過制取印模而獲得的模型放入模型掃描倉(cāng)內(nèi)進(jìn)行掃描（簡(jiǎn)稱模掃），從而獲取三維數(shù)據(jù)；另一種是采用口內(nèi)掃描儀獲?。ê?jiǎn)稱口掃），即利用口內(nèi)掃描儀探頭直接置于患者口內(nèi)進(jìn)行掃描來采集數(shù)據(jù)，屬于一體化椅旁數(shù)字修復(fù)技術(shù)。

臨床一體化數(shù)字修復(fù)實(shí)訓(xùn)室的基本配置為牙科綜合治療椅、椅旁系統(tǒng)（顯示屏、口內(nèi)掃描儀、椅旁研磨儀）以及網(wǎng)絡(luò)等，椅旁系統(tǒng)要求與前述實(shí)訓(xùn)室所使用的設(shè)計(jì)修復(fù)系統(tǒng)一致，如使用3Shape設(shè)計(jì)系統(tǒng)，就必須配備3Shape椅旁系統(tǒng)，這樣才能更好兼容。

口腔一體化數(shù)字修復(fù)主要制作流程為“口內(nèi)掃描—3D設(shè)計(jì)—椅旁研磨”，即通過口掃所得數(shù)據(jù)形成數(shù)字印模，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至CAD/CAM設(shè)計(jì)中心建立數(shù)字模型，同時(shí)進(jìn)行修復(fù)體設(shè)計(jì)與修整，最后將數(shù)字蠟義齒數(shù)據(jù)包傳輸回牙科椅旁的研磨儀，從而完成義齒制作。此技術(shù)可大大縮短治療時(shí)間，可一次性完成修復(fù)，快的話，患者只需兩個(gè)小時(shí)就可以戴牙。此實(shí)訓(xùn)室的建立可使學(xué)生完整地掌握目前臨床上CAD/CAM義齒修復(fù)技術(shù)。

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