后 軍楊文宇
?
計算機輔助技術(shù)在口腔臨床教學(xué)中的應(yīng)用研究
后軍1楊文宇2
目的:探討計算機輔助技術(shù)應(yīng)用于口腔臨床醫(yī)學(xué)教學(xué)的問題。方法:在口腔臨床教學(xué)過程多個方面引入多種計算機輔助技術(shù),分析其對教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平的影響。結(jié)果:計算機輔助技術(shù)應(yīng)用于口腔臨床教學(xué)較傳統(tǒng)口腔醫(yī)學(xué)教學(xué)可提高口腔醫(yī)學(xué)教學(xué)質(zhì)量。結(jié)論:計算機輔助技術(shù)應(yīng)用于口腔臨床教學(xué)值得向各級教學(xué)單位推廣。
口腔臨床 計算機輔助技術(shù) 教學(xué)
口腔臨床醫(yī)學(xué)是一門對操作技能要求極高的學(xué)科[1],需要口腔醫(yī)學(xué)生通過長期實習(xí)或上實驗課等訓(xùn)練來提高自己的口腔操作技能水平。隨著高校擴招大潮沖擊,口腔醫(yī)學(xué)生數(shù)量迅速增加,高校師資力量的短缺;而現(xiàn)實醫(yī)療環(huán)境導(dǎo)致口腔醫(yī)學(xué)生實習(xí)期間動手機會較少,導(dǎo)致口腔醫(yī)學(xué)臨床教學(xué)質(zhì)量差強人意。常規(guī)的教學(xué)以圖片分析、錄像等教學(xué)手段為主,較為平常,難以建立學(xué)生立體印象,也缺乏對學(xué)生口腔操作能力的訓(xùn)練。
隨著信息科學(xué)和生命科學(xué)的飛速發(fā)展,利用現(xiàn)代數(shù)字影像技術(shù)如CT、MRI、PET-CT等,我們可以獲得到患者多模式圖像數(shù)據(jù),從而能夠借助計算機處理和分析,精確設(shè)計手術(shù)方案,模擬手術(shù)操作,進而使外科手術(shù)更加精確與微創(chuàng),為外科技術(shù)的發(fā)展開辟了一個嶄新的領(lǐng)域,也為口腔臨床教學(xué)帶來改變。
計算機輔助技術(shù)(computer aided technology,CA)是集醫(yī)學(xué)、機械、材料學(xué)、計算機技術(shù)、信息管理、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通訊技術(shù)等諸多學(xué)科為-體的新型交叉研究領(lǐng)域[2~3],其核心技術(shù)是醫(yī)學(xué)圖像三維可視化技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)(virtual reality,VR)及3D打印技術(shù)[4]。
傳統(tǒng)口腔醫(yī)學(xué)生臨床教學(xué)一般對照的是平面的醫(yī)學(xué)圖像,而醫(yī)學(xué)圖像三維可視化技術(shù)簡單的說來就是根據(jù)由CT、MRI、PET-CT等獲得的二維圖象切片重新建立人體內(nèi)的組織或器官的三維圖象的過程,借助專用軟件和計算機圖形學(xué)方法,可以顯示三維物體表面及任意剖面的全面信息,從而使圖像快速多樣化處理成為現(xiàn)實。較傳統(tǒng)平面圖像,三維圖像更加直觀與立體,有利于學(xué)生直觀、迅速建立初步臨床印象[5]。
虛擬現(xiàn)實技術(shù)的引入是計算機輔助技術(shù)另一重大突破,VR技術(shù)最大的優(yōu)勢是在虛擬的空間中,操作者可以人為控制三維圖像界面的旋轉(zhuǎn)、滾動、剪切并移動部分模型,從而使口腔科醫(yī)生可以從任意角度進行觀察患者牙齒、骨骼等解剖結(jié)構(gòu),并使得術(shù)前模擬、術(shù)中導(dǎo)向和術(shù)后評價成為可能[6]。由于高校擴招增幅與臨床實際教學(xué)資源之間的差距,口腔醫(yī)學(xué)生試驗課中離體牙、頜面諸骨標(biāo)本、用于解剖的尸體等缺口都令各個高??谇唤萄惺腋械郊帧L摂M現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用于口腔醫(yī)學(xué)生臨床教學(xué)工作,可以極大的緩解這一困擾:其在牙體牙髓學(xué)中可以讓學(xué)生從所有角度了解每一個牙齒的外形特點、牙釉質(zhì)牙本質(zhì)及牙髓間的界限與差異、每一個牙齒根管開口形態(tài)及走形;在口腔解剖學(xué)中可以模擬頜面諸骨、肌肉、神經(jīng)外形,極大緩解實體標(biāo)本及解剖尸源的緊張。我國已有學(xué)者建立了口腔種植學(xué)虛擬現(xiàn)實三維模型素材庫[7]。
3D打印技術(shù)是快速成型技術(shù)的一種,它是一種以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ),運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料,通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù),3D打印一般利用數(shù)字技術(shù)材料打印機來實現(xiàn)。利用醫(yī)學(xué)圖像三維可視化技術(shù)掃描獲得臨床患者資料,以及利用VR技術(shù)建立各種教學(xué)模型都可以利用3D打印技術(shù)快速成型,制作成口腔各專業(yè)教研室所需要的教學(xué)用具。如牙齒等比例放大模型、或頜骨模型可讓口腔醫(yī)學(xué)生直接拿在手中觀察;臨床患者資料模型可以讓學(xué)生在模型上進行各種訓(xùn)練,如口腔內(nèi)科可以模擬牙齒洞形的預(yù)備,口腔修復(fù)可以模擬烤瓷牙的牙體預(yù)備,口腔技術(shù)專業(yè)的瓷粉的涂塑,口腔外科可以模擬切除病灶手術(shù),模擬牙種植體植入等傳統(tǒng)口腔教學(xué)難以實現(xiàn)的試驗操作。
實踐證明,計算機輔助技術(shù)應(yīng)用于口腔臨床教育有很多優(yōu)勢:豐富了教學(xué)資源和教學(xué)手段,較傳統(tǒng)口腔醫(yī)學(xué)教育可以極大提高口腔醫(yī)學(xué)生試驗及實際動手能力,從而提高教學(xué)質(zhì)量,值得向各級教學(xué)單位推廣。在臨床教學(xué)應(yīng)用中,我們發(fā)現(xiàn)3D打印機等高值器械的較高的投入限制了該技術(shù)推廣,而另一方面3D模型制作精度等問題也需進一步改善,各高校口腔教研室可酌情部分或全部采用上述技術(shù),配合傳統(tǒng)的石膏、樹脂、各種模型教具教學(xué),可以有效提高口腔醫(yī)學(xué)生操作水平。
[1]薛浩偉,肖鋒.臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)口腔科學(xué)教學(xué)體會[J].安徽衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2015,14(5)∶92~93.
[2]楊文宇,孫明,后軍,等.計算機輔助外科技術(shù)在頜面部復(fù)雜骨折內(nèi)固定手術(shù)治療中的臨床應(yīng)用[J].中國中西醫(yī)結(jié)合耳鼻咽喉科雜志,2014,22(3)∶193~195.
[3]Pott P,Robots.navigation,telesurgery∶state of the art and marketoverview[J].Z Orthop Ihre Grenzgeb,2002,140(2)∶218~231.
[4]Iskandar BJ,Nashold BS.History of functional neurosurgery[J].Clin N Am,1995,6∶1~25.
[5]韓科,呂培軍.計算機圖象圖形技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].中國圖象圖形學(xué)報,1996,1(2)∶159~165.
[6]Dulie-Qin.Virtual reality in surgery [J].Int Med Dev,1998,207(3)∶46~50.
[7]胡建,于皓,李智勇,等.口腔種植學(xué)虛擬現(xiàn)實三維模型素材庫的初步建立[J].口腔醫(yī)學(xué)研究,2008,24(3)∶338~341.
Computer aided technology in the application of dental clinical teaching research
1.The First affiliated hospital of Anhui medical university oral and maxillofacial surgery,Hefei 230022,Anhui
HOU Jun1,YANG Wen-yu2
Objective:Improve the quality of oral clinical teaching level by the introduction of computer aided technology.Methods:In oral clinical teaching process various aspects introduce the computer aided technology,Analyze its impacts on teaching quality and teaching level.Results:Computer aided technology applied in oral clinical oral education more traditional medical education can improve the teaching quality of oral medical students.Conclusion:Computer aided technology applied in dental clinical teaching is worth of promoting at all levels.
Oral clinical;Computer aided technology;Teaching /(編審:劉文華 郭 毅)
R391.7
A
1671-8054(2016)03-0115-02
1.安徽醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院口腔頜面外科 合肥 230022
2.安徽醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院口腔頜面外科 合肥 230601
安徽省科技廳年度項目(編號:1301043050)
后軍,男,主任醫(yī)師,碩士生導(dǎo)師
2016-02-01收稿,2016-04-01修回