实践技能操作口腔医学论文

摘要：基于规范中医专业学位研究生临床能力培养模式的探索，尝试把“以赛促学，以赛促训，以赛促教”作为理念，建立Experiment（实践E）-Thinking（思维T）-Competition（竞赛C）为基础框架的“ETC教学法”。通过对广西中医药大学第一附属医院中医专业学位研究生的临床实践应用为例，探讨“ETC教学法”实践效果并进行具体阐述和分析。下面是小编为大家整理的《实践技能操作口腔医学论文(精选3篇)》，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

实践技能操作口腔医学论文 篇1：

浅谈提高口腔内科学实验教学效果的措施

摘 要：口腔内科学是口腔医学专业高职高专学生的主干课程、核心课程，也是一门综合性、应用性及实践性很强的学科，在口腔医学中占有非常重要的地位。为加强学生的实验教学效果，提高临床诊疗思维、技能操作能力，为临床实习和毕业后能够很快的独立工作打下坚实基础，该文先反思口腔内科学实验教学存在的问题，根据我校具体情况，从更新实验教学内容、实验用品的准备、加强规范化基本操作训练、应用课程网站、实验室开放、开放临床见习室几个方面提高口腔内科学实验教学效果。

关键词：口腔内科学 实验教学效果 操作技能 临床思维

随着当代经济水平的提高，群众对口腔健康状况更为重视，由以往的“牙疼就拔牙”到现在对口腔疾病进行“治牙、保牙”。而口腔内科学的实验教学内容就是学习临床上最常见的龋齿、牙髓炎、根尖周炎、牙周病等疾病的治疗方法、手段。所以，这就要求我们的学生掌握规范化的临床实践操作技能，拥有较强的专业诊疗能力，为临床实习和毕业后独立工作打下坚实基础。

1 口腔内科学实验教学存在的问题

实验部分内容陈旧、简单，无法适应当前日新月异的口腔医学发展，学生进入临床实习、工作后发现在校学习的实验内容很多都已被淘汰不用了。实验教学大部分以验证性实验为主，学生“照猫画虎”模仿一遍，导致培养学生发现问题、分析问题、解决问题及创新能力发面收效甚微。学校实验环境较差，受实验场地、设备、材料、模型、开放时间等资源的限制，学生临床操作训练不足，动手能力较弱，对进入临床实习、毕业怀有恐惧心理，没有自信。根据目前口腔内科学实验教学存在的诸多问题，以及对毕业生的反馈信息加以整合汇总，为使学生更好地掌握口腔内科学基本操作技能，尽快适应临床操作，切实提高学生的专业能力，笔者在此综述几点提高口腔内科学实验教学质量的措施。

2 更新实验教学内容

实验课的开设是为学生由理论知识的学习到临床实践的过渡，具有承上启下的作用。所以，实验内容要与临床诊疗技术的发展相接轨。整合、重组实验教学内容，对传统的实验项目加以精选，删减一些陈旧、简单的验证性实验，将临床上常见病的治疗方法、运用先进诊疗设备进行治疗的操作技能增加为实验教学内容，使学生更容易融入迅速发展的临床操作现状。例如：删减部分在放大3倍石膏牙上雕刻洞型的学时，增加依托龋坏离体牙现状，制备各洞型的设计性实验；删减如何用研磨法调制银汞合金及充填方法，增加应用光固化复合树脂充填术；删减部分原来的手感应式冷牙胶根管充填术，增加根管机扩、显微根管充填术和热牙胶充填术实验内容。

3 实验室、实验设备、实验模型、实验材料的准备

俗话说“巧妇难为无米之炊”。实验场地、设备、模型、材料的充足准备是实验课能够正常进行的先决条件。以往学生人数少，口腔实验室数量可充分容纳学生进行实验课，可保证每5个学生使用一台牙椅和仿真头颅模型及其他配备实验用品。但由于近几年入学人数逐年增加，现有的实验室数量及实验设备根本不能满足实验课的需求。现我校投资新建实训楼，含口腔实验中心近4 000m2，投入800多万元购入大批口腔综合治疗椅、仿真头颅模拟系统，以及与临床操作应用相同步的显微根管治疗器械、机扩根管治疗仪、热牙胶充填器械、光固化机、口腔数字观察仪、高温灭菌器、洁牙机、橡皮障、口腔全景头颅锥形束CT等先进设备以满足学生实验需要。每间实验室均配备多媒体教学，采用集中供气装置。同时也购进了临床评价性能较高的登士柏、3M等评价高的国内外知名品牌公司实验材料、器械，标准带髓腔的牙体模型。为了提高学生实验课的学习效果，尽量多模拟临床实际操作，我们还发动学生在假期或在社会实践中深入口腔门诊及医院中寻找离体牙，动员进入临床实习的学生收集离体牙，为在校生准备更充足且真实的实验备品。

4 加强规范化基本操作训练

口腔内科学的特点要求学生不但要有扎实的基础理论知识，还应有正规、熟练的临床操作技能，尤其是在仿真头颅模拟系统训练，使学生能够进行各种口腔操作技能的规范化训练。如：手机的握法和手势、支点的选择和安放、口镜的牵拉手法、体位的调节等基本操作的正确姿势，使学生一开始就养成良好的习惯，进入临床实习、工作后显得从容得体，不损伤医生在患者眼里的形象。根据前几届毕业生反馈，在以往的实验课教学都是学生手持完整离体牙制备窝洞、充填治疗、根管治疗术、干髓术，操作视野清楚，动作随意，不用考虑应用口镜反射上下牙位，不用考虑邻牙等因素，治疗环境简单。但是，真正进入临床后，在患者口内去龋、备洞、接髓顶等操作时会感觉头脑发空，不知如何下手。整合这些反馈信息后，我们将包含完整、龋坏的离体牙按牙位装到仿真头模牙模中，这样的教具它更有真实感，直观、生动、形象且感染力强，尽量让学生多进行模仿临床龋损牙的洞型设计与制备以及龋损牙开髓接顶、干髓术、根管治疗，同时也能使学生学到去龋的手段、方法、标准。在这样一个逼真的实验教学环境中，提高了模拟临床的真实性，让无生命的仿头颅模型变成带病情的“患者”。学生技能操作完成后，会有一种身为“医生”成功为“患者”解决病痛的成就感，这大大的调动和激发学生的积极性和求知欲，使其对口内实验产生浓厚的兴趣，从而极大的提高了实验教学质量。

5 应用课程网站

《口腔内科学》是我校的省级精品课，在我校官网上设有本学科的课程网站，包含有口腔内科学的ppt课件、病历试题资源库、实验操作视频、教学互动平台。该网站的建设更加的充实了口腔内科学的教学体系建设。很多学生因实验课时较短，或不好意思当面向老师展现自己动手能力的不足，导致有些实验操作要点不能完全领悟，下课后还有其他课程的学习等原因，不能及时的将问题解决。针对这样的问题，学生还可以到校内网站查阅课件、观看实验操作视频、以不记名的方式在线咨询教师，再次回顾实验过程，将没能掌握的内容进行完全的消化吸收，也达到了课后复习的效果。同时，学生还可以根据下次实验內容，运用站内资源进行课前预习，提前了解实验课的操作技能，将理论知识和临床实践相结合，把不懂、不通的内容留到实验课，及时的与教师讨论。根据学生反馈，该网站的建设填补了课前预习、课后复习的空档，使实验课的内容简单化，学生能够抓住自己的不足，应用实验课有限的时间达到最佳的学习效果。通过病历试题资源库习题的考核，更好地将理论与实践相结合，在头脑当中形成完整、清晰的诊疗过程。

6 实验室开放

虽然教师将实验教学尽量地模拟临床操作，学生课前预习，但是由于实验课时间有限，学生反映某些实验只能是“照葫芦画瓢”的模仿一遍，甚至还没完全领会就要下课了，实验操作訓练效果并不理想，尤其是那些理解能力不好和动手能力较差的学生，实践操作效果更是收效甚微。为了保证学生对口腔内科学基本操作的掌握，满足学生个性化培养的需求，在确保计划内实验教学运转的情况下，开放实验室。这样，在实验课中没有掌握或操作不熟练的实验内容，学生可利用课余时间根据自身学习情况在实验教师的指导下进行针对性训练进一步提高动手能力，使学生的实践操作技能掌握程度得到质的飞跃。

7 开放临床见习室

由教师选择患有龋病、牙髓病、根尖周病、牙周病的病人，示教询问病史、口腔检查、诊断、充填术、干髓术、根管治疗术、调合、洁治术、抛光、牙周手术。将龋病、牙髓病、牙周病、根尖周炎的诊疗全程展示给学生，学生能在最短时间内接受充填术、洁治术、根管治疗等临床操作技能全程概念，有利于学生临床的综合思维；同时也让学生初步了解“接触病人”的技巧，怎样通过有效而又针对性的语言建立良好的医患关系，这也符合新的医学模式对口腔医学生的新要求。

口腔医学教育是开放系统，它随着人类的前进、社会的发展和科学的进步而不断发展，对口腔医生的要求就越来越高。而学生在实验课中获益多少，直接影响到临床工作的质量水平。因此，根据口腔内科学实验教学存在的问题，有针对性的采取相应的措施，运用多种形式的教学避免简单、重复和呆板同时也为实验教学注入了新的生机和活力。通过以上几个方法，取得了初步成绩。教师普遍认为学生的动手、动口、动脑能力和临床技能与以往相比有不同程度的提高；学生认为提高了学习兴趣，养成良好的习惯，为以后临床打下了基础。培养“面向现代化、面向世界、面向未来”的更多更好的动手能力强、综合素质高的应用型、创新型口腔医学人才。

参考文献

[1]王琳，朱勇，侯铁舟.对口腔内科学实验教学改革的一些思考[J].西北教育，2009，17（2）：1458-1460.

[2]熊世江，王青，孙钦峰，等.口腔内科学实验教学手段改革的探索和实践[J].牙体牙髓牙周病学杂志，2005，15（11）：653.

[3]王阿丹，凌均.严格规范化实验教学 提高口腔内科学教学质量[J].实验室研究与探索，2010，29（6）：137-139.

作者：陈贺

实践技能操作口腔医学论文 篇2：

“ETC教学法”在培养中医专业学位研究生临床能力的应用

摘要：基于规范中医专业学位研究生临床能力培养模式的探索，尝试把“以赛促学，以赛促训，以赛促教”作为理念，建立Experiment（实践E）-Thinking（思维T）-Competition（竞赛C）为基础框架的“ETC教学法”。通过对广西中医药大学第一附属医院中医专业学位研究生的临床实践应用为例，探讨“ETC教学法”实践效果并进行具体阐述和分析。经实践，结果提示“ETC教学法”不仅可提高中医专业学位临床研究生的临床能力，而且在促进中医专业学位研究生临床实践积极性、理论转换为临床思维等方面有明显提高的作用，该法值得在中医专业学位研究生临床能力培养教学中推广应用。

关键词：ETC教学法;中医专业学位研究生;临床能力;教学探索

当前医学类专业学位研究生（临床医学、口腔医学、中医）的培养目标、培养模式是医学高等教育改革的关键环节，与医学学术学位研究生最主要的区别是临床专业学位研究生的教育以提高临床实践能力为核心培养任务[1]。中医作为医学类高等教育改革的三大主体之一，完善中医规范化培训的实施及寻找合适中医专业学位研究生临床能力的培养模式愈发显得重要。笔者多年从事于医疗与教育并存的三级甲等中医院，发现当前培养中医专业学位研究生（下文简称中医专硕生）临床能力的教学方法尚有不足之处，如中医专硕生身份特殊，需同时兼顾临床和科研两方面，但受当前对中医专硕生科研能力高要求的医学大环境影响，中医专硕生往往容易偏颇于科研而失重于临床能力的培养。为解决面临的教学困境，更好地培养中医专硕生的临床能力，笔者尝试建立Experiment（实践E）-Thinking（思维T）-Competition（竞赛C）为基础框架的“ETC教学法”，以解决面临的困境，满足教学要求。

“ETC教学法”是根据中医专硕生临床能力的培养目标，解决当前临床教学培养中存在的不足，以“以赛促学，以赛促训，以赛促教”为理念，建立Experiment（实践E）-Thinking（思维T）-Competition（竞赛C）为基础框架的“ETC教学法”。本教学方法，有机应用竞赛的模式，激发中医专硕生的临床实践积极性，引导中医专硕生科研理论向临床思维转换，从而有效提高中医专硕生的临床能力。现以广西中医药大学第一附属医院中医专硕生的实践应用为例，实践如下。

一、“CET教学法”具体应用

1.应用对象 广西中医药大学第一附属医院中医专硕生，全体均参加并通过全国硕士研究生统一招生考试及广西中医药大学的复试考核，理论上均具备中西医相关基础知识。本教学探索选用广西中医药大学第一附属医院中医专硕生184人，根据“随机数表法”分为实验组和对照组，各92人。实验组：男生36名，女生56名，年龄23-25岁，平均年龄（23.5±1.8），研究生升学基础理论考试成绩（311.6±14.5），采用“CET教学法”;对照组：男生37名，女生55名，年龄23-25岁，平均年龄（23.4±1.7），研究生升学基础理论考试成绩（311.4±14.3），运用传统教学法。两组中医专硕生的一般资料（P>0.05）无统计学意义。

2.应用组成 “ETC教学法”由Experiment（实践E）、Thinking（思维T）、Competition（竞赛C）三大要素组成。

（1）Experiment（实践E）中医专硕生通过接管常见病、多发病及危重病的患者，从而掌握相关疾病的体格检查、临床技能操作和遇急危重症的急救基本技能操作。

（2）Thinking（思维T）中医专硕生在轮转期间，各轮转科室的科室总住院医师提前告知中医专硕生科室常见病、多发病及危重病，中医专硕生自行查阅各病种的诊疗指南进行学习，而后进行临床实践接管患者，带教老师在中医专硕生接管过程旁适时引导，并告知相关注意事项，中医专硕生对各病种诊治形成规范的临床诊疗思维。

（3）Competition（竞赛C）竞赛由两大部分组成，一是由中医专硕生各轮转科室进行出科理论及操作竞赛，二是医院举行年度理论和操作的临床综合能力竞赛。各轮转科室进行的竞赛主要根据科室常见病、多发病进行理论和操作设置竞赛题目，医院举行的年度竞赛主要考核中医专硕生的临床综合能力。竞赛成绩的合格与否影响中医专硕生中医规培化培训的结业考试，而且医院根据竞赛成绩对优秀中医专硕生进行奖励。

（4）“ETC教学法”的教学思路图，如下图。

3.实践应用案例 “ETC教学法”实践应用如下，以轮转科室中医肝病科具体应用为例。

Experiment（E1）：中医专硕生进入中医肝病科轮转首日，科室总住院医师将中医专硕生分配至各带教老师，并让其在模拟人进行与肝病相关的体格检查操作及急救基本技能操作训练。Thinking（T1）：中医专硕生根据科室总住院医师告知的中医肝病科常见病、多发病及危重病，如乙型病毒性肝炎、肝硬化、原发性肝癌、急性肝衰竭等，先自行查阅相关疾病临床诊疗指南，如原发性肝癌各分期的临床诊疗指南，初步形成原发性肝癌的诊疗思路。Experiment（E2）：中医专硕生在掌握相关诊疗思路后，临床上接管原发性肝癌晚期的患者，临床上原发性肝癌患者晚期常并发腹水，治疗上以抗肿瘤、利尿、补充白蛋白为基础，除此之外需行腹腔穿刺术抽取腹腔积液。作为四大穿刺术之一，腹腔穿刺术需中医专硕生熟练掌握。腹腔穿刺术在既可诊断亦可治疗的手段，带教老师引导中医专硕生若经腹水培养发现含肝癌细胞则需进一步于腹腔内放置化疗药物。中医专硕生经过实践操作，掌握操作中的注意事项和操作禁忌。Thinking（T2）：中医專硕生经初步了解，实践管理并动手操作，对原发性肝癌晚期合并腹水的诊治形成规范的临床诊疗思维。Competition（C肝科）：出科前中医肝病科总住院医师统一出题，统一操作标准，对在中医肝病科轮转的各中医专硕生进行出科理论及操作竞赛，登记竞赛成绩（包含理论和操作两部分）结束后将竞赛成绩上交医院。Competition（C医院）：在各科室轮转一年后，医院举行年度理论和操作的临床综合能力竞赛，主要考核中医专硕生的临床综合能力。竞赛项目安排见下表。

二、“ETC教學法”效果评价

笔者主要通过竞赛考核和问卷填写两种方式对“ETC教学法”进行效果评价，以得出此教学方法的教学效果和中医专硕生的接受程度。

1.竞赛考核 对广西中医药大学第一附属医院中医专硕生实验组（“ETC教学法”）92人和对照组（传统教学法）92人进行竞赛考核，统计分析竞赛考核的成绩（采用百分制），实验组的平均成绩为84.4±5.3，对照组的平均成绩为74.8±6.7。经竞赛考核比较，“ETC教学法”优于传统教学法（P<0.05）。

2.问卷填写 在教学探索结束时，发放《“ETC教学法”效果调查》问卷，调查中医专硕生对“ETC教学法”教学方法的效果评价和接受程度。共发放问卷92份，中医专硕生匿名填写，收回问卷92份，收回率100%。结果显示，中医专硕生认为“ETC教学法”的培养模式有助于临床能力的提高（92.8%）;通过竞赛促学、训、教的教学理念能激发中医专硕生临床实践积极性（93.6%）;有效将理论转换为规范的临床诊疗思维，有利于规范中医专硕生的临床思维和能力（91.4%）;对中医专硕生自学能力也有一定的增强作用。

三、教学模式存在的不足

1.科室安排 中医规范化培训要求中医专硕生第一阶段培训需在各临床科室轮转，因中医专硕生轮转科室不同，在常见病、多发病种类上易出现不一致的问题，为解决存在的问题，可加强各中医专硕生之间的交流学习，适时开展临床学习交流会。

2.带教队伍 “ETC教学法”需各轮转科室的带教老师对中医专硕生进行适时指导，对带教老师提出更高要求，理论上各带教老师具有扎实的理论基础和丰富的临床经验，但仍会存在个体差异。

四、小结

“ETC教学法”以竞赛-实践-思维为基础框架，将竞赛与临床实践体系相融合，通过竞赛的方式促进中医专硕生的自学和实训，有效培养中医专硕生的临床综合能力。中医专硕生在中医规范化培训中身份特殊，为解决当前中医专硕生易偏于科研而轻于临床的教学困境，更好的培养中医专硕生的临床能力。为此笔者有机结合“以赛促教”的教学模式和以学生为主体，教师为指导，师生共互动的探究式教学法两大教学[2-3]的精髓部分，为规范中医专硕生临床能力培养模式提供较好的教学方法。此教学方法经实践验证显示能规范中医专硕生的临床能力，更好地激发自主学习的积极性并形成较全面的临床思维诊疗模式。该教学方法符合当前中医规范化培训对中医专硕生的培养和教学改革大方向，值得在中医专硕生临床能力培养教学中推广运用。

参考文献：

[1]胡伟力，陈怡婷，段昌柱，等.深化医教协同视域下临床医学类专业学位硕士研究生招考制度改革实践及其深层困境探析[J].学位与研究生教育，2018，（07）：34-38.

[2]伍梅芳.探究式教学法在《中医护理学》中的研究与应用[J].中医药导报，2017，23（16）：130-131.

[3]黄彬，雷龙鸣，杨亚龙，等.“以赛促教”教学模式在高等中医药院校专业技能培养中的应用探索——以针灸推拿专业为例[J].大众科技，2019，21（04）：102-104+114.

The Application of "ETC Teaching Method" in Cultivating the Clinical Ability of Graduate Students in Chinese Medicine Major

LU Jian-lin1，LIU Lin-lin1，CHEN Yue-qiao1，WANG Guang-yao2，HUANG Jing-jing1，MAO De-wen1

（1.First Affiliated Hospital，Guangxi University of  Chinese Medicine，Nanning，Guangxi 530023，China;

2.Guangxi University of Chinese Medicine，Nanning，Guangxi 530000，China）

Key words：ETC teaching method;graduate degree in Chinese medicine;clinical ability;teaching exploration

作者：吕建林　柳琳琳　陈月桥　王光耀　黄晶晶　毛德文

实践技能操作口腔医学论文 篇3：

虚拟现实技术在口腔诊疗操作培训中的应用

[摘要]虚拟现实（VR）是近年来迅速发展起来的一项高新技术，其操作技能模拟器不但可以模拟实际临床中的常规病例和疑难病例，供学生反复练习其诊疗要领，还可以连续记录操作过程的三维运动和力数据，进行回放观摩和分析，使教学、训练和考核环节变得可量化和标准化，不依赖于特定教师的经验，便于教学和考核；具备沉浸感、想象性和交互性等本质特征。在口腔医学教育领域，VR技术通过建立集成力学和视觉显示的虚拟仿真环境，逼真地再现了口腔医师对真牙操作时的感觉和信息。VR技术在口腔医学各专业领域的操作技能培训中的应用，将改善当下业界仍主要采用体外牙和人工牙来训练口腔医师触觉感知能力及操作技巧的教育环境，有望探索出一条培训口腔医师操作技能的新方法。

[关键词]虚拟现实技术；医学教育；口腔；操作培训

[文献标志码]A

操作是口腔医学诊疗活动中的一项必须的技能，操作技能的培训在口腔医学中不可或缺。迄今为此，口腔诊疗操作技能培训所采用的体外牙石膏模型和人工牙联合仿头模训练系统，皆存在着一定的局限。其一，体外牙的供给有限；其二，人工牙与真牙在结构和材料上存在着差别，训练时的真实感和有效性不尽如人意；其三，模型较单一，无法模拟实际临床中常见的病例和疑难病例供学生反复练习其诊疗操作要领。虚拟现实（virtual reality，VR）操作技能模拟器不但可以模拟实际临床中的常规病例和疑难病例，供学生反复练习其诊疗要领而不额外增加成本；还可以连续记录操作过程的三维运动和力数据，进行回放观摩和分析，使教学、训练和考核环节变得可量化和标准化，不依赖于特定教师的经验，便于教学和考核；不受材料和时空限制地重复进行规范化训练，因此VR系统是未来最合适的口腔诊疗操作技能培训工具。

1 虚拟现实技术

VR技术是一门建立在多学科高端发展成果上的新兴的边缘技术，涉及计算机图形学、人工智能、网络技术、计算机仿真技术、人机交互接口、传感与测量、微电子技术和精确力反馈系统等众多相关科研领域，具备沉浸感、想象性和交互性三个本质特征。VR是利用计算机技术生成一个实时三维虚拟环境模型，通过完善的传感设备使使用者沉浸其中，同时生成相应的反馈信息，提供使用者关于视觉、听觉和触觉等感官的模拟，让使用者身临其境，可即时无限制地观察三维空间内的事物。

近年来，医学VR训练系统以其安全，即时交互，过程标准、规范，便于监控，没有伦理风险，呈现出逐渐替代在活体动物、尸体甚至人体上进行技能训练的趋势，成为越来越重要的诊疗技能学习工具。在口腔医学领域，更多更完善的VR诊疗操作技能培训系统不断涌现。1990年，Ranta等提出了设计VR牙体窝洞预备操作培训系统的概念。Thomas等开发的Impulse 2000训练系统，可模拟检测龋的病变。这些VR系统主要由操作者、力觉交互设备、设备控制器和仿真计算机等子系统构成，涉及牙体、牙周，口腔修复和口腔颌面外科等多专业领域。

2 虚拟现实技术在口腔领域中的应用

VR技术是21世纪影响人们生活的重要技术之一，已被广泛地应用到军事、教育、医疗、娱乐和工业等领域。在其他医学诊疗方面，VR技术的应用集中于虚拟手术、虚拟人、远程诊疗系统、医学教育等方面，而在口腔医学教育领域，VR技术目前主要集中在临床仿真模拟教学和虚拟手术两个方面。国际上多所大学及公司已开发或正在开发的具有各种功能的VR模拟系统如下表所示（表1、2）。

3 虚拟环境

在VR中，力觉交互系统是最核心的组成部分，主导着操作者对于虚拟操作的感知效果。力学交互仿真系统包括虚拟环境建模、物理仿真模型（碰撞检测、虚拟力计算）、力觉渲染和图形显示几个子系统。其中，首先应建立虚拟环境，它包括口颌模型、虚拟牙体及虚拟工具。

3.1口颌模型的建立

口颌面是口腔医师操作的基本环境，VR技术应首先建立一个虚拟的口颌模型。为了营造逼真的三维口颌模型，应记录口面部重要的解剖位点。美国国立卫生研究院通过扫描可利用遗体的冰冻切片和CT记录数据，建立了由1392个三维点，2209个三角形网格构成的数据网络，其中包括唇、颊、上腭、下颌、舌、牙龈、喉、腭垂和牙体。

3.2虚拟牙体

牙体由釉质、牙本质、牙髓和牙骨质构成，每一种组织的硬度、质感和颜色均不相同，口腔医师都需要通过感知牙体组织的形态、颜色、硬度和质感来指导自己的操作。牙体具有复杂的外形和多重物理属性，建立一个不同区域可实现不同机械硬度的虚拟牙体，在形态上能够形成细微几何特征并能实现病变组织与健康组织之间的物理属性差异，对于医师在操作过程中可否获得更真实的触觉和力觉感受至关重要。

Yoshida等设计的多层结构式牙体模型，北京航空航天大学与北京大学口腔医院合作开发的口腔手术模拟原型系统均采用了相似的建模原理。通过激光扫描体外牙将获得牙体轮廓数据作为原始数据，三维重建后可得到由三角片网络表达的模型。在三角片中对不同区域组织的物理属性进行设置，包括将面弹性系数，面阻因子，面动态摩擦因子和静摩擦因子储存在该三角片数据结构中。模型建立后，通过碰撞检测和响应来判断虚拟化身（牙体模型）与被操作物体是否碰撞，记录碰撞产生的嵌入位置、深度和方向等信息，从而完成二者相接触时的力学交互状态。当这些基本条件具备后，才可根据各种作用于牙体上的操作动作，计算出操作所产生的接触力及此力对物体运动状态、形状或拓扑结构产生的影响，最终完成力学响应，模拟出触力觉。

根据不同专业化操作所需的虚拟环境，可以建立不同的组织模型，例如龋坏牙，附牙石的牙体，牙体缺损牙，牙周炎病理模型等。

3.3虚拟工具

工具的建模类似于牙体模型的建模过程，但工具为动态模型。根据实际所用的各类口腔诊疗工具，例如尖探针、牙周探针、手机、钻针、洁治器和刮治器等，通过激光扫描获得工具轮廓数据，再将其物理属性储存于相似的三角片网络数据结构中。

3.4虚拟视觉

虚拟环境可以通过计算机经图像处理显示为操作对象的图像变化传达给施术者，也可以通过视觉模拟观察三维空间内操作对象的变化。“MIS培训演练系统323”作为最早的商业手术训练系统，带有高分辨率阴极射线管的头盔式全息影像显示器（helmetmountdisplay，HMD）以及连接到33MHz的SGI Elan工作站。HMD的头盔使得佩戴者沉浸感十足，可在正常的视线范围内查看手术过程。一个工作站可以支持多个HMD，练习者与考量者可以看见相同的操作场景。

4 虚拟现实与口腔诊疗操作

4.1虚拟现实技术与牙体牙髓病诊疗

探诊是牙体治疗中所用到的最基本操作。通过探诊感知牙体组织的硬度和质地来与病变组织进行鉴别，检查软垢和牙石等沉积物。操作涉及虚拟物（牙体组织或牙石软垢）与虚拟工具之间的接触交互，力学交互设备采集操作者或工具的运动。探针与牙体接触的过程可简单地理解为一个弹簧阻尼模型，通过设置模型的面弹性系数、面阻尼因子、面动态摩擦因子、静态摩擦因子来改变因操作产生的虚拟力。力觉渲染将计算得到的虚拟力进行变换或处理，保证稳定的同步力觉显示。当操作者操控虚拟探针沿牙体表面划动，可因接触力方向改变而感知到其轮廓形态，挤压深度的变化引起接触力大小连续变化而感知其硬度状况。

窝洞预备是治疗龋病的最基本操作，其操作模拟基于切削仿真力觉渲染。当前的研究主要集中在组织的变形和切割模拟。在该过程中，牙体被简化为四层组织结构，即釉质、牙本质、牙骨质和牙髓，由外向内逐层分布，只考虑工具作用于牙体的反作用力，切割力采用弹簧阻尼运动模式。在操作者手持操作柄模仿备洞动作时，虚拟钻针切割面与牙面接触，计算机根据公式得出虚拟力，通过力觉渲染及传感装置输出使操作者感觉到磨牙时的阻力。如前文所阐述，虚拟工具和牙均由三角形网络数据结构组成，当工具切割端的三角片与牙面的三角片相交时，牙体即发生组织的去除，计算机根据工具的嵌入深度计算出组织的去除量，得出工具切割面在牙面上的准确位置，实现牙体组织去除的形变模拟。这样在模拟出牙体组织被去除的过程中保证了工具切割面与断面的形态一致，多线程技术可使图形显示与力觉显示同步。这种原理同样也适用于修复学的一些操作中，譬如全冠预备和桩核冠的预备等。

目前，在窝洞制备及牙体预备方面，比较成熟的是美国穆格公司所开发的Simodont数字化虚拟仿真口腔医师培训系统，用于教授学生如何在特定的环境中进行备牙操作，提供视、像、触觉及音效体验。持口镜柄可对牙体从各个侧面进行检查，视像显示中的图像与其镜映像均为实际尺寸。操作时牙钻手持件内装配的力传感器对钻磨和接触力道进行模拟，釉质的硬度被再现且与牙本质和牙髓区分开来，牙钻手持件的震动在被操作者感受到的同时也反应到屏幕上。操作者对牙钻施加的力道驱动内置式音效模块以及由脚踏板控制的牙钻速度，可模拟气钻或其他类型牙钻发出的声音，使操作者感受到更逼真的操作环境。

4.2虚拟现实技术与牙周病诊疗

通过准确的问诊以及客观、全面的牙周检查，才能对牙周病的类型和严重程度做出准确的判断并制定最佳治疗方案。牙周探诊以及以清除和控制菌斑微生物为核心内容的牙周基础治疗主要是依靠触觉和力觉来完成的精细操作，因此，能实现牙周操作的触觉VR模拟器可成为牙周病诊疗技能重要的学习工具。

牙周探诊的主要内容为探查牙周袋深度、附着水平以及牙石的多少及分布，最主要的工具为牙周探针。牙周袋的深度在一定程度上代表着牙周炎的严重程度。用改良握笔式握持探针，以口内相邻牙为支点，以（20-25）×g力使探针与牙体长轴平行并紧贴牙面，直到在龈沟底感到轻微的阻力，探针上的刻度则代表了牙周袋的深度。基于力反馈的牙周操作虚拟系统可完成这一基本动作的模拟训练。

与其他医学领域的虚拟模拟器不同，用于牙周探查及治疗操作的模拟器需同时兼顾软硬组织的状况，增加了虚拟模拟器开发的难度。牙周操作主要由触觉和力觉来完成，故应用以触觉和力觉反馈为基础的虚拟模拟器。美国伊利诺斯大学开发的触觉VR牙周训练模拟器，主要应用于牙周袋的探诊。该模拟器采用了GHOST SDK开发包，含有图像渲染和触觉渲染两个线程。触觉渲染解读每个时刻触觉装置的数据状态并检测出操作工具与口腔或牙的接触状态，GHOST SDK计算并输出数据给触觉装置和图像设备，学生使用这种模拟器来确定牙颈部釉质牙骨质界的位置及牙周袋的深度。

该系统的虚拟环境由操作工具和口腔复合体组成。口腔复合体包含牙体、牙龈、牙槽骨和牙石，每个部分的物理学数据（刚性系数、黏性系数、摩擦系数等）都储存在数据模块中。GHOSTSDK通过逆向运动计算出由操作者把握的探针尖的位置和方向，采用弹簧阻尼模型计算以点接触式碰撞的两种虚拟材料产生的力，分析计算此时探针尖位置及矢量，随后发送到触觉设备让操作者感受到此碰撞式的接触。当探针到达袋底，操作者将感受到阻力，此时根据图像上的刻度得出探针深度。

顺利完成牙周探诊探查与否，与牙冠牙根的外形，牙体的位置，有无牙石阻挡有关。由于不能直视观察，初学者通常难以很好地掌握这种手感。模拟器合并了几种教学模板：一种为指导探针探入方向的工具，引导学生顺利地找到探入的方向；一种将牙龈可视化，透过牙龈观察到牙根面和虚拟工具的情况，让学生在直视下完成探诊，教师也能在可视化下对学生的操作进行评分。美国伊利诺斯大学开发的这种模拟器PerioSim已经用于该校牙周科学生的探诊训练。

4.3虚拟现实技术与种植

随着口腔医学的发展，口腔种植已经成为修复牙列缺损的重要手段。在种植的操作中，要充分了解每位患者的剩余牙槽骨状况及其周围重要的解剖结构，从而选择一个最佳的种植体植入方向及深度。在种植手术中，医师的经验及技术熟练程度在很大程度上决定了手术的成功与否，因操作不当引起的最常见的并发症是下颌神经管损伤、上颌窦穿通和鼻黏膜损伤。

现已投入使用的口腔种植虚拟手术系统有比利时鲁汶大学开发的SIMPLANT系统、瑞典NobelBiocare公司开发的Nobelguide系统等。Kusumoto等开发的VR口腔种植系统，用于训练无经验的口腔医学生感知种植机备洞的手感，掌握种植体在三维方向上的位置与轴向角度。触觉虚拟与前面提到的牙周和牙体模拟系统原理相似。对基于CT扫描数据生成的患者颌骨三维重建模型进行全方位旋转甚至任意截面的细致观察，以选取最适宜种植体植入的位置，决定种植体的类型、数目、规格以及植入深度和方向。

操作者在手持操纵杆的同时观察图像显示出的钻针的运动，当在颌骨上开始钻孔时，操作者可以感受到力觉反馈，结合力觉反馈与三维图像调整操作。可根据颌骨模型利用计算机辅助设计技术合成外科引导模板。利用这个虚拟的外科引导模板戴入虚拟颌骨模型，通过其定位植入种植体，完成种植体植入的整个操作。还可通过观察种植部位的剖面检查种植体的植入方向和深度以及多枚种植体之间的距离及平行度，从而对操作者的操作进行评价并判断手术的理想程度。医师通过虚拟手术的方式确定理想的手术方案，以特定数据格式进行保存，利用计算机辅助设计和计算机辅助设计制造技术快速生成种植外科定位导向模板，应用于实际手术中，使种植手术的过程变得简单、快捷且低风险。

4.4虚拟现实技术与颌面外科

目前，VR技术已经初步应用于普外科手术技能评估、白内障切除手术、人体解剖仿真、外科手术模拟、术前手术结果预测、外科教学训练和远程医疗服务等领域。在口腔颌面外科领域，软组织手术及拔牙等操作由于动作和力的复杂性而不能被较好的再现模拟，因此，VR技术在口腔颌面外科多用于三维解剖拟、手术计划、手术预测和骨组织操作。

口腔颌面部的血管和神经错综复杂，熟练掌握口腔颌面部的解剖结构可大大地减小手术中的失误率及意外发生率。二维解剖关系往往因观察视角的不同而不同，无法形成直观的空间映像，因而用于临床教学来说信息不足；而建立在遗体上的三维解剖关系，受到来源的限制而且艰辛耗时。利用VR技术建立的三维立体解剖图像可克服二维平面描述解剖仅能表达某一角度的观察结果，避免了仅靠空间想象导致解剖关系理解的偏差，能全方位无死角地呈现解剖结构及其毗邻关系。有学者利用VR系统Dextroscope重建经CT或磁共振成像扫描尸头后的模型与实际解剖相比较上颌动脉的解剖结构发现，二者间差异没有统计学意义，表明VR系统可准确地反映解剖结构。该系统观察区与周围结构可以颜色区分开来并且可在任意角度旋转，因而可全方位清晰地从整体上去理解口腔颌面部的解剖结构。

现今临床应用的三维手术设计及模拟软件，尽管可在三维重建模型上进行操作，但却仍在传统的二维显示屏上显示，这在一定程度上限制了三维模拟显示的效果和意义；而模型外科尽管实现了三维的操作及模拟，但却缺乏颅颌面骨的整体结构，仅反映局部上下颌骨及（牙合）的关系。VR系统不仅包括颅颌面骨的三维结构，也包括软组织结构，能在虚拟环境下行部分手术操作，具有逼真、形象、直观和科学的特点。现有的大部分外科手术模拟器采用与前文所提到的相似的触觉模拟原理，可模拟切骨、截骨以及骨块位移和术后预测。

瑞士Materials公司开发的Simplant系统在CT数据输入后重建的三维模型上，行区域增长、布尔运算，分离下颌骨。Simplant可模拟勒福1型截骨、双侧下颌支矢状劈开、颏成形截骨术，将头颅模型分割，建立颅颌面骨的树状结构模型。操作者通过佩戴光谱分离立体眼镜观察显示器内的三维虚拟图像，利用虚拟桌面力反馈设备接触颌骨模型，感受其反作用力。操作者双手佩戴数据手套，可在VR空间内对颅颌面骨模型进行操作，在三维空间行平移、旋转等操作，模拟手术骨块的移动并行术后效果的显示及评价。

5 虚拟口腔手术模拟器的评价

近年来，虽然虚拟口腔手术模拟器的开发取得了巨大的进步，但要将其完全投入并应用到口腔教育实践中，仍然有着较长的路要走。VR模拟器能否使学生得到较真实的操作训练，可否改善当前教育模式中的培训效果，怎样去评价模拟器的训练效果，对这些模拟器进行绩效评价是使其从试验室走向临床使用的必经过程。评价可分为定性评价和定量评价，定性评价从通用化角度，需较全面地评价力反馈系统；定量评价从专用化角度，针对具体操作任务的特点，结合操作者操作效果给出量化的性能评价。

定性评价依赖于系统的功能分析和组成要素的分解，手术模拟系统的关键要素在于：需要模拟各种组织以及手术器械、实时性、多感觉反馈、医师与患者间的交互。可通过用户对各指标进行等级评分，统计分析后可以看到用户的关注重点和系统的薄弱环节。美国伊利诺伊大学对自己开发的牙周科手术操系统PerioSim进行了调查问卷。将用户对系统的感受分为七个等级进行打分，经过统计分析获得每个关注指标的置信区间。

在手术模拟器中，触觉反馈对于训练医师的操作能力起重要的作用，因此量化地评价触觉反馈相关指标是定量评价的主要内容。荷兰阿姆斯特丹大学牙学院的口腔专家通过对相同人群在不同培训系统下训练的结果进行评价发现，经VR培训的学生能得到和传统模型训练学生一样的技能提高，能将这些技能顺利地运用到临床实际中。北京大学口腔医院与北京航空航天大学的学者以在虚拟牙周手术模拟器上完成牙周探诊、牙石探查及牙石去除几个基本操作作为评价指标，以学生组和牙周专家组作为研究对象，包括定性和定量研究，利用建构效度来评价定量研究结果。研究显示，学生的操作结果因其临床经验不足出现较大波动，即该结果可以反映使用者的实际技能水平。美国伊利诺伊大学的牙周病学部门选择了20位有临床经验的医师和洁治人员及20名学生，在使用PerioSim系统10min后分别以问卷及评分的形式做出了调查和统计，也得到了相似的结果。

（本文采编 王晴）

作者：石巧　侯建霞