Uceph 頭影測量軟件在口腔正畸實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用研究

何 琴，卜 艷，林光磊，黃永清

（1.寧夏醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)院正畸學(xué)系 寧夏 銀川 750004；2.寧夏醫(yī)科大學(xué)附屬口腔醫(yī)院正畸科 寧夏 銀川 750004）

口腔正畸學(xué)是研究錯牙和畸形的病因機(jī)制、診斷分析及預(yù)防治療的一門學(xué)科。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動中，需要培養(yǎng)學(xué)生利用頭影資料對顱面部軟硬組織進(jìn)行定位、測算的能力，以為之后的診斷分析和矯治方案提供參考依據(jù)。在傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)踐中，因時間和條件的限制，教師通過硫酸紙和二維X線片進(jìn)行重疊、描繪、分析，學(xué)生觀摩學(xué)習(xí)這部分正畸核心技能，對煩冗、難懂的頭影測量知識無法形成直觀的認(rèn)識，導(dǎo)致后續(xù)的診斷分析、方案制訂及療效評價都無法有效完成。

近年來，數(shù)字化醫(yī)學(xué)技術(shù)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)臨床和教學(xué)的多個方面，具有便捷、直觀、精準(zhǔn)等特點(diǎn)，優(yōu)化了傳統(tǒng)的課堂教學(xué)，使學(xué)生在知識捕獲過程中獲得規(guī)范的指導(dǎo)。同時，多元化的數(shù)字化技術(shù)將抽象、枯燥的教學(xué)內(nèi)容變得豐富多彩、圖文并茂，使學(xué)生深切感觸口腔醫(yī)學(xué)的學(xué)科魅力。在頭影測量教學(xué)過程中引入數(shù)字化測量技術(shù)，結(jié)合軟件自身的多樣功能，發(fā)揮無紙化的精準(zhǔn)優(yōu)勢，可幫助正畸初學(xué)者進(jìn)行高效學(xué)習(xí)。

2020 年3 月開始，項(xiàng)目組將Uceph 軟件引入口腔醫(yī)學(xué)本科生的頭影測量教學(xué)中，經(jīng)過2 年傳統(tǒng)教學(xué)和數(shù)字化教學(xué)的聯(lián)合應(yīng)用，為數(shù)字化信息技術(shù)促進(jìn)和優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供參考。

1 對象和方法

本研究選擇寧夏醫(yī)科大學(xué)口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)2016 級和2017 級150 名本科生為研究對象。該項(xiàng)目在傳統(tǒng)教學(xué)的基礎(chǔ)上，率先使用現(xiàn)階段我國正畸臨床中集繪圖、定點(diǎn)、重疊、數(shù)據(jù)輸出等多功能為一體的Uceph 數(shù)字化測量軟件。

授課內(nèi)容設(shè)計：①教學(xué)前期，讓學(xué)生在官方網(wǎng)站（http://w ww.uceph.com/）自行學(xué)習(xí)軟件的操作視頻。②按照教學(xué)大綱的學(xué)時計劃進(jìn)行教學(xué)：1 學(xué)時用于教師理論講授及示教（傳統(tǒng)集中教學(xué)和數(shù)字化演示教學(xué)）；2 學(xué)時用于學(xué)生臨摹操作（傳統(tǒng)硫酸紙定點(diǎn)描圖和數(shù)字化導(dǎo)入測量），實(shí)踐兩種方法的描記過程，并進(jìn)行比對；1 學(xué)時用于結(jié)果分析、隨堂測試和知識答疑。

通過這種聯(lián)合模式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生在課程結(jié)束后完成傳統(tǒng)的手工測量作業(yè)和數(shù)字化軟件生成作業(yè)。授課教師對作業(yè)進(jìn)行評判，分析學(xué)生課堂知識的掌握程度。應(yīng)用調(diào)查問卷評價學(xué)生對數(shù)字化信息技術(shù)輔助傳統(tǒng)知識學(xué)習(xí)的有效性，評價項(xiàng)目見表1（設(shè)置了五個評價等級：完全贊同、贊同、中立、不太贊同和完全不贊同）。

表1 調(diào)查問卷評價內(nèi)容

2 教學(xué)效果評估

2.1 隨堂測試評分

在教學(xué)第4 學(xué)時，授課教師設(shè)計10 分鐘隨堂測試。學(xué)生通過傳統(tǒng)定點(diǎn)和數(shù)字軟件的定點(diǎn)訓(xùn)練，對描記的解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行測繪。結(jié)果顯示：傳統(tǒng)教學(xué)完成質(zhì)量為80%，數(shù)字化教學(xué)質(zhì)量為100%，兩種方式的完成效率有統(tǒng)計學(xué)差異（P<0.05）（表2）。常用顱部/上頜/下頜標(biāo)志點(diǎn)的準(zhǔn)確率兩者間無明顯差異（P>0.05）。通過對正畸初學(xué)者的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)生掌握了利用X線片對患者顱面解剖結(jié)構(gòu)的平面定點(diǎn)和曲線描繪。相較于傳統(tǒng)教學(xué)，數(shù)字化軟件的定點(diǎn)訓(xùn)練具有引導(dǎo)、高效等特點(diǎn)，學(xué)生完成效率高，提高了對課程知識點(diǎn)的理解力和掌握度。

表2 傳統(tǒng)測量和數(shù)字化測量的評價結(jié)果分析

2.2 實(shí)驗(yàn)報告評價

課程結(jié)束后，授課教師要求學(xué)生課下完成一份傳統(tǒng)測量作業(yè)和一份數(shù)字化測量作業(yè)，然后分別從描圖質(zhì)量、分析項(xiàng)目的臨床意義、重疊數(shù)據(jù)的療效評價等方面進(jìn)行打分。在這種教學(xué)模式下，每位學(xué)生的報告完成率為100%，兩者的描圖質(zhì)量沒有差異（P>0.05），對常見的分析項(xiàng)目也未見差異（P>0.05）；兩種方式下同一患者矯治前后的重疊數(shù)據(jù)有統(tǒng)計學(xué)差異（P<0.05）（表3）。通過這種全新的教學(xué)方式，學(xué)生能夠很好地掌握課程內(nèi)容及能結(jié)合常見的分析標(biāo)準(zhǔn)評價療效。

表3 傳統(tǒng)測量和Uceph 數(shù)字測量報告的評價結(jié)果

2.3 數(shù)字化頭影測量教學(xué)滿意度評價

課后，授課教師對學(xué)生累計發(fā)放150 份調(diào)查問卷，回收率達(dá)到100%，并從數(shù)字化技術(shù)對傳統(tǒng)教學(xué)的補(bǔ)充功能、學(xué)習(xí)收獲及教學(xué)滿意度三個方面進(jìn)行分析。

傳統(tǒng)教學(xué)輔助功能的評價：①98%的學(xué)生認(rèn)為數(shù)字化教學(xué)模式相對于傳統(tǒng)教學(xué)更貼近正畸臨床，有利于相關(guān)知識的學(xué)習(xí)，僅3 名學(xué)生認(rèn)為兩者無差別。②96.67%的學(xué)生認(rèn)為該軟件的應(yīng)用可以提高課堂教學(xué)的趣味性，提高正畸學(xué)習(xí)的積極性，僅有3.33%的學(xué)生認(rèn)為它們的差異不顯著。③97.33%的學(xué)生認(rèn)為數(shù)字化輔助教學(xué)設(shè)計有利于師生的課堂交流，將抽象、難懂的解剖知識轉(zhuǎn)變成形象、生動的繪畫課堂。

學(xué)習(xí)收獲：①學(xué)生均認(rèn)為數(shù)字軟件的定點(diǎn)訓(xùn)練可以指導(dǎo)頭顱結(jié)構(gòu)的定點(diǎn)和描記，及時修正錯誤。②98%的學(xué)生認(rèn)為該軟件涵蓋了多種分析法，拓寬了理論教學(xué)的認(rèn)知范圍。③100%的學(xué)生認(rèn)為信息化的數(shù)字頭影重疊相對于傳統(tǒng)的手工重疊更加精準(zhǔn)、高效，是傳統(tǒng)授課短板的有力補(bǔ)充。

教學(xué)滿意度：97.33%的學(xué)生認(rèn)為數(shù)字技術(shù)輔助教學(xué)可以幫助他們更好地理解正畸理念，愿意接受數(shù)字科技帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

3 討論

隨著社會的快速發(fā)展，新型信息技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，數(shù)字化口腔醫(yī)學(xué)受到了國內(nèi)多所院校的關(guān)注，將其應(yīng)用于口腔醫(yī)學(xué)多個亞專業(yè)的教學(xué)，為教育教學(xué)領(lǐng)域催生出新的授課方式和教學(xué)設(shè)計，促進(jìn)全新“數(shù)字化口腔醫(yī)學(xué)”課程的誕生，有利于培養(yǎng)出高水平的口腔醫(yī)學(xué)人才。有學(xué)者將三維數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用到正畸研究生病例教學(xué)，使學(xué)生獲取相對直觀的技能體驗(yàn)，從而適應(yīng)更高水平的教育目標(biāo)。在口腔醫(yī)學(xué)“5+3”一體化“口腔正畸學(xué)”教學(xué)中引入3shape 和CBCT數(shù)字診療技術(shù)，加深了學(xué)生對患者模型數(shù)據(jù)的理解，有效提高了教學(xué)質(zhì)量。教師利用數(shù)字化虛擬仿真平臺的視聽覺、觸覺等臨床模擬功能，為學(xué)生開展了“不在臨床，近似臨床”的全程實(shí)驗(yàn)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生早期與臨床實(shí)際接軌，拓寬了他們的臨床思維，提升了他們的臨摹診療水平。

自1931 年美國Broadbent 將X 線技術(shù)引入正畸領(lǐng)域，利用影像資料反映頭顱內(nèi)部的解剖結(jié)構(gòu)，頭影測量知識便在口腔領(lǐng)域就扮演了重要的角色；應(yīng)用該技術(shù)能讓醫(yī)生深入了解患者顱面內(nèi)部情況，解析畸形實(shí)質(zhì)，是正畸初學(xué)者必須掌握的一項(xiàng)核心技能。該內(nèi)容的教學(xué)也從傳統(tǒng)的單一授課向多元的數(shù)字化方式轉(zhuǎn)變，減少了臨床晦澀參數(shù)的解讀，幫助學(xué)生既掌握了傳統(tǒng)教學(xué)知識體系，又理解了知識內(nèi)涵的多樣性，進(jìn)而提高了實(shí)踐教學(xué)的授課效率。

Uceph軟件自2016 年研發(fā)以來，經(jīng)歷了上千次的版本迭代，是一款融合口頜面像導(dǎo)入、定點(diǎn)描繪、自動測算等功能于一體的正畸專業(yè)軟件，能智能完成患者資料管理。平臺中預(yù)置的多種國內(nèi)外畸形診斷方法，為臨床分析提供了便利，擴(kuò)寬了正畸醫(yī)生的矯治思維，但對正畸初學(xué)者幾乎沒有進(jìn)行應(yīng)用。我們結(jié)合軟件獨(dú)特的功能，將其引入正畸課堂，把呆板、抽象的內(nèi)容展現(xiàn)給學(xué)生，讓每個學(xué)生都能反復(fù)模擬練習(xí)，這大大激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生認(rèn)為通過傳統(tǒng)和數(shù)字化聯(lián)合的訓(xùn)練教學(xué)，能掌握多種分析知識，特別是在數(shù)字化教學(xué)中擴(kuò)展了療效評價，使以往抽象的概念明朗化，這有利于師生間教學(xué)相長，更促進(jìn)了傳統(tǒng)教學(xué)與數(shù)字化教學(xué)的有機(jī)融合。

綜上所述，計算機(jī)信息科技與醫(yī)學(xué)教育的完美結(jié)合形成了新型的數(shù)字醫(yī)學(xué)教育理念。數(shù)字軟件的醫(yī)學(xué)應(yīng)用，在形式上對學(xué)生有吸引力，增加了學(xué)生參與其中的驅(qū)動力和探索力，解決了以往傳統(tǒng)教學(xué)難以解決的難題。由于數(shù)字化信息技術(shù)已滲透到正畸臨床的多個方面，因此利用信息科技培養(yǎng)專業(yè)人才是正畸醫(yī)學(xué)教育面臨的新任務(wù)和新挑戰(zhàn)。我們堅(jiān)信隨著數(shù)字醫(yī)學(xué)的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，正畸教學(xué)將會迎來一個嶄新的發(fā)展，這也要求我們在教育教學(xué)活動中不斷學(xué)習(xí)和開拓創(chuàng)新。