數(shù)字化虛擬仿真技術(shù)在口腔修復(fù)學(xué)臨床教學(xué)中的探索

羅有成 吳 哲 黃江勇 李 江

（廣州醫(yī)科大學(xué)?廣州醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院?廣州口腔疾病研究所?口腔醫(yī)學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510140）

口腔修復(fù)學(xué)是口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)本科教學(xué)的重點(diǎn)課程，也是口腔醫(yī)學(xué)教學(xué)中難度較大的課程之一。“牙體缺損的固定修復(fù)”作為重要章節(jié)，需掌握一定的牙體解剖學(xué)和 學(xué)的知識(shí)內(nèi)容后方可較好地理解，對(duì)學(xué)生的理論基礎(chǔ)和動(dòng)手能力以及兩者的結(jié)合運(yùn)用能力提出了很高的要求。

臨床實(shí)習(xí)是醫(yī)學(xué)生培養(yǎng)的重要節(jié)點(diǎn)，是理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐的關(guān)鍵階段，對(duì)本科生的臨床思維和操作技能的提升至關(guān)重要。而修復(fù)科輪轉(zhuǎn)時(shí)間僅有4個(gè)月，短期內(nèi)難以做到對(duì)固定修復(fù)的知識(shí)框架與臨床操作的高效結(jié)合，理論知識(shí)模糊不清、臨床操作手足無(wú)措，反而影響學(xué)生的自信心。

現(xiàn)如今，數(shù)字化技術(shù)在臨床診療中應(yīng)用廣泛，將其應(yīng)用于臨床教學(xué)，亦可提高教學(xué)質(zhì)量，提升技能水平。因此，我院口腔修復(fù)學(xué)教研室利用數(shù)字化虛擬仿真技術(shù)，整合牙體解剖學(xué)、固定修復(fù)學(xué)和 學(xué)，將Exo-cad軟件作為教學(xué)軟件，引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立完成修復(fù)體設(shè)計(jì)，理論結(jié)合實(shí)踐，期望達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果。此外，通過(guò)此次數(shù)字化教學(xué)在口腔修復(fù)學(xué)的探索，希望為教學(xué)改革提出針對(duì)性的實(shí)施建議和意見(jiàn)，為口腔醫(yī)學(xué)教育數(shù)字化教學(xué)實(shí)施和發(fā)展獻(xiàn)言獻(xiàn)策。

1 教學(xué)對(duì)象和方法

1.1 教學(xué)對(duì)象

選取廣州醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)2016級(jí)35名本科生作為研究對(duì)象。

1.2 方法

1.2.1 整合牙體解剖學(xué)、牙體缺損的固定修復(fù)和學(xué)的知識(shí)內(nèi)容，編排虛擬仿真設(shè)計(jì)課程。

1.2.2 第一節(jié)課：軟件介紹和操作指導(dǎo)（理論教學(xué)1學(xué)時(shí)，實(shí)訓(xùn)教學(xué)3學(xué)時(shí)，總學(xué)時(shí) 4學(xué)時(shí)）。從錄入訂單開(kāi)始（① 項(xiàng)目類型的選擇；② 修復(fù)材料的選擇；③ 修復(fù)體參數(shù)的設(shè)置），導(dǎo)入文件（常用有STL、PLY、OBJ、DCM文件格式），繪制邊緣線，設(shè)置就位道，調(diào)整修復(fù)體形態(tài)（鄰接、邊緣、咬合、軸面形態(tài)等），演示并引導(dǎo)每位學(xué)生完成上頜第一磨牙修復(fù)體設(shè)計(jì)，保存設(shè)計(jì)文件，交于技師老師（評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1）。

表1 修復(fù)體設(shè)計(jì)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng)目編號(hào) 項(xiàng)目名稱 分?jǐn)?shù)1 修復(fù)體邊緣線繪制 10 2 上頜第一磨牙牙尖數(shù) 10 3 上頜第一磨牙邊緣嵴 10 4 上頜第一磨牙的第五牙尖 5 5 上頜第一磨牙的斜嵴 5 6 上頜第一磨牙的三角嵴 5 7 上頜第一磨牙的點(diǎn)、隙、裂溝 5 8 咬合接觸區(qū)接觸面積和位置 10 9 近遠(yuǎn)中鄰接區(qū)接觸面積和位置 10 10 上頜第一磨牙軸壁形態(tài)和輪廓 10 11 上頜第一磨牙覆牙合、覆蓋 10 12 上頜第一磨牙整體設(shè)計(jì) 10總分 100

1.2.3 第二節(jié)課：牙體解剖基礎(chǔ)知識(shí)的復(fù)習(xí)（理論教學(xué)3學(xué)時(shí)，實(shí)訓(xùn)教學(xué)1學(xué)時(shí)，總學(xué)時(shí) 4學(xué)時(shí)）。使用Exo-cad軟件從三維的角度復(fù)習(xí)牙齒形態(tài)特征和生理意義。

1.2.4 第三節(jié)課：咬合和 學(xué)知識(shí)的復(fù)習(xí)（理論教學(xué) 2學(xué)時(shí)，實(shí)訓(xùn)教學(xué) 2學(xué)時(shí)，總學(xué)時(shí) 4學(xué)時(shí)）。鞏固牙列的功能運(yùn)動(dòng)和咬合的接觸形式。

1.2.5 第四節(jié)課：完成修復(fù)體設(shè)計(jì)（實(shí)訓(xùn)教學(xué)4學(xué)時(shí)，總學(xué)時(shí) 4學(xué)時(shí)）。每位學(xué)生獨(dú)立完成上頜第一磨牙的解剖全冠的設(shè)計(jì)，并將設(shè)計(jì)文件交于技師老師統(tǒng)一評(píng)分（評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1）。

1.2.6 問(wèn)卷調(diào)查反饋

課后發(fā)放電子問(wèn)卷，調(diào)查本課程對(duì)牙體預(yù)備、修復(fù)體試戴等臨床操作細(xì)節(jié)把握的教學(xué)效果。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

將課程前后兩次的修復(fù)體設(shè)計(jì)成績(jī)導(dǎo)入SPSS Statistics 19.0軟件，計(jì)量資料以均值±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，分別對(duì)第一次和第二次兩組評(píng)分采用獨(dú)立樣本

t

檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，

P

<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果

發(fā)出問(wèn)卷35份，收回有效問(wèn)卷33份，回收率94.3%。調(diào)查結(jié)果顯示，96.97%的學(xué)生認(rèn)為，數(shù)字化設(shè)計(jì)可提高對(duì)牙體解剖學(xué)和 學(xué)的理解。93.94%的學(xué)生認(rèn)為，與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比，數(shù)字化教學(xué)能更好地提升牙體解剖學(xué)、 學(xué)的記憶和掌握。而且，有96.97%的學(xué)生認(rèn)為，數(shù)字化設(shè)計(jì)對(duì)臨床操作可起到很大的輔助作用。此外，通過(guò)修復(fù)體設(shè)計(jì)，絕大多數(shù)同學(xué)在牙體預(yù)備中會(huì)更加注意預(yù)備體的肩臺(tái)（87.88%）、聚合度（63.64%）和鄰牙（66.67%）等細(xì)節(jié)的操作處理（見(jiàn)圖1）。在戴牙過(guò)程中，學(xué)生也會(huì)更加注意修復(fù)體鄰接（87.88%）、邊緣（84.85%）、咬合（84.85%）和外形輪廓（81.82%）等細(xì)節(jié)的把控（見(jiàn)圖2）。

圖1 牙體預(yù)備時(shí)關(guān)注細(xì)節(jié)的調(diào)查結(jié)果

圖2 戴牙過(guò)程中關(guān)注細(xì)節(jié)的調(diào)查結(jié)果

2.2 全冠修復(fù)體設(shè)計(jì)評(píng)分結(jié)果

修復(fù)體評(píng)分顯示，在虛擬設(shè)計(jì)課程前設(shè)計(jì)的修復(fù)體的平均成績(jī)?yōu)椋?1.66±3.86）分。教學(xué)課后，修復(fù)體評(píng)分的平均成績(jī)?yōu)椋?7.54±7.06）分，兩組成績(jī)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（

P

<0.05），課后平均成績(jī)明顯優(yōu)于課前（

P

<0.05）。圖3為學(xué)生設(shè)計(jì)的上頜第一磨牙修復(fù)體圖片。

圖3 學(xué)生設(shè)計(jì)的上頜第一磨牙修復(fù)體圖片

3 討論

3.1 傳統(tǒng)教學(xué)模式在口腔修復(fù)教學(xué)中的局限性

廣州醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)本科理論教學(xué)均采用講授式。學(xué)生雖參與口腔修復(fù)學(xué)操作實(shí)訓(xùn)和崗前培訓(xùn)，但對(duì)固定修復(fù)的臨床操作仍無(wú)法形成具象的認(rèn)知，操作水平也無(wú)法滿足臨床要求。

牙體缺損固定修復(fù)的成功與否與牙體解剖學(xué)、學(xué)等多門(mén)學(xué)科密不可分，在學(xué)習(xí)和操作過(guò)程中只關(guān)注眼前步驟，缺乏多角度觀察、思考，難以獲得理想的修復(fù)效果。因此，如何在有限的實(shí)習(xí)時(shí)間，利用臨床資源使學(xué)生盡可能系統(tǒng)地搭建知識(shí)框架，提升技能水平，建立較為縝密的臨床思維是實(shí)習(xí)帶教的重點(diǎn)。

3.2 數(shù)字化技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用的必要性

隨著數(shù)字化技術(shù)的推廣，虛擬仿真設(shè)計(jì)不僅應(yīng)用在臨床診療中，而且能以照片、實(shí)物為基礎(chǔ)，通過(guò)CT、光學(xué)掃描等方式重建口頜面部三維解剖形態(tài)輔助牙體解剖學(xué)、修復(fù)學(xué)和 學(xué)的教學(xué)。此外，數(shù)字化技術(shù)不僅可以強(qiáng)化理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，還能輔助提升臨床實(shí)踐能力。因此，在本科實(shí)習(xí)階段設(shè)置數(shù)字化修復(fù)設(shè)計(jì)課程十分有必要。

3.3 虛擬仿真技術(shù)在口腔修復(fù)學(xué)臨床實(shí)習(xí)中的教學(xué)應(yīng)用和體會(huì)

針對(duì)口腔修復(fù)臨床帶教的特點(diǎn)，教研室將數(shù)字化課程分成兩個(gè)模塊：模塊一是理論復(fù)習(xí)，使用數(shù)字化軟件完成牙體解剖、固定修復(fù)和 學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的復(fù)習(xí)；模塊二為修復(fù)設(shè)計(jì)實(shí)踐，學(xué)生通過(guò)獨(dú)立完成修復(fù)體虛擬設(shè)計(jì)的實(shí)操訓(xùn)練，更加深刻地理解牙體解剖學(xué)、口腔修復(fù)學(xué)和 學(xué)的臨床意義。同時(shí)，修復(fù)設(shè)計(jì)實(shí)踐也讓學(xué)生理解牙體解剖學(xué)、修復(fù)學(xué)、 學(xué)之間的內(nèi)在聯(lián)系，以及理論知識(shí)與臨床實(shí)踐的邏輯關(guān)系，并輔助搭建知識(shí)框架、提升臨床思維。

問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果顯示，通過(guò)數(shù)字化課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生更加深刻地意識(shí)到了專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的重要性，提升了對(duì)牙體解剖學(xué)和 學(xué)的理解，并在設(shè)計(jì)實(shí)踐中明確了固定修復(fù)的目標(biāo)和意義，加深了對(duì)臨床操作的理解。通過(guò)課程前后修復(fù)設(shè)計(jì)評(píng)分可知，虛擬仿真設(shè)計(jì)課程可明顯提升學(xué)生對(duì)于牙體預(yù)備的空間、預(yù)備體的形態(tài)、修復(fù)體的解剖等參數(shù)和概念的認(rèn)識(shí)和掌握，指導(dǎo)學(xué)生有針對(duì)性的強(qiáng)化臨床操作，為日后熟練開(kāi)展牙體預(yù)備、修復(fù)體試戴等操作打下良好的基礎(chǔ)。

此外，虛擬仿真設(shè)計(jì)課程以學(xué)生為主體，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的專業(yè)知識(shí)獨(dú)立完成修復(fù)體設(shè)計(jì)，達(dá)到有針對(duì)性地提升學(xué)習(xí)能力的教學(xué)效果。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，學(xué)生不斷強(qiáng)化理論，規(guī)范操作，減少失誤，提高質(zhì)量。如此，本課程既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，也能提升學(xué)生的臨床操作水平，還可以幫助學(xué)生找到未來(lái)的發(fā)展方向，促使學(xué)生從理論向?qū)嵺`、傳統(tǒng)向現(xiàn)代、低端向高端的轉(zhuǎn)型，幫助學(xué)生更快地勝任臨床工作，成為一名數(shù)字化復(fù)合型口腔醫(yī)學(xué)人才。

4 總結(jié)

隨著數(shù)字化技術(shù)在臨床中的廣泛應(yīng)用，其在臨床教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)也日驅(qū)顯著。前沿、高效、沉浸式的教學(xué)模式可加深學(xué)生對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，提升技能水平，啟發(fā)臨床思維，達(dá)到事半功倍、學(xué)以致用的教學(xué)效果，有利于推動(dòng)口腔醫(yī)學(xué)教育系統(tǒng)性、整體性、實(shí)踐性和前沿性的教學(xué)改革。