口腔仿真模拟系统及其在临床前教学中的应用

贾　骏　段嫄嫄　金　磊　候晓冲　张少锋

摘要 介绍口腔仿真模拟系统的主要构成以及功能特点。在口腔临床前教学中应用此系统不但能够增强学生的学习积极性、巩固基础理论知识，而且能够提高临床操作技能，值得进一步在口腔教学中推广应用。

关键词 口腔仿真；虚拟现实；临床前教学

中图分类号：R78文件标识码：A 文章编号：1671-489X（2007）02－0029-02

Dental Simulation System and Applications to Dental Preclinical Training//Jia Jun, Duan Yuanyuan, Jin Lei, Hou Xiaochong, Zhang Shaofeng

Abstract The paper introduces the principal compositions of the dental simulation system and its characteristics. This system can not only raise the activity of student, consolidate the basic knowledge, but also increase the ability of clinical operational skills in preclinical education, but also is worthy of further spreading to application in dental preclinical training.

Key words simulation; virtual reality; dental preclinical training

Authors address Department of Prosthodontics, College of Stomatology,the Fourth Military Medical University,Xi'an 710032China

口腔医学具有很强的技术性和实践操作性,要求口腔医师具有过硬的心理素质和熟练的操作技能,而要达到这些要求,就必需在临床实践中不断地锻炼和积累,这是一个长期的磨练过程^[1]。然而，目前我国大部分口腔医学院校的实验室教学还处于基础实验室教学水平，主要利用模型或离体牙，观察和重复带教老师的操作来进行操作学习。学员们无法真实地感受到患者体位、口腔内的窄小空间以及软硬组织等对实际操作带来的影响。在这种情况下进入临床，会立刻发现口外模型操作与临床实际之间的巨大差异，出现不敢进行临床操作的现象，导致临床操作水平提高缓慢^[2]。口腔仿真模拟系统是一套能够模拟临床真实操作环境、辅助临床前操作教学的口腔专业教学工具。其仿真设计缩小了实验室和临床之间的差距，使口腔医学学生能够在临床实习前顺利掌握一些基本的临床操作技能，如医患体位的调节、支点的选择、口镜牵拉组织的手法、保护操作区邻近组织的方式、以及牙体预备和软硬组织手术操作等，实现理论学习与临床实习间的平滑过渡^[3]。目前的口腔仿真模拟系统主要包括美国公司的DentSim系统、德国公司的KaVo系统以及日本公司的CLINSIM系统。这些系统均由仿真头颅模型系统和实习操作评价系统两部分组成。

1 仿真头颅模型系统的组成结构

仿真头颅模型系统配备有操作台和配套设备，如手机、水枪等，同时还提供彩色显示器和置于口内的小型摄像探头，便于学生观看老师在口内的操作，其连接在操作椅上的头颅部分又分为头型、咬合器、面罩以及实习模型^[4]。

1.1头型

头型的形式多种多样，通过模拟真人脖子转动的关节可以调整各种倾斜角度。耳朵和鼻子设计在头型上逼真地表现出来，作为了模拟面弓转移和确定鼻翼耳平面或眶耳平面的重要参照点。

1.2咬合器

咬合器有螺纹固定式和磁铁固定式两种形式。目前倾向于使用在功能上模仿真人，而形态上已经大大简化的咬合器。咬合器直接与各种牙科实习模型安装在一起，即使脱离了仿真头颅模型，也可开展实习；这种用于安置带有独立式咬合器模型的装置称为咬合架。

1.3面罩

面罩的质地和弹性接近真人口颊软组织，用于模拟人的脸颊和承接、引导操作治疗时的水。

1.4 实习模型

仿真头颅模型配套的教学实习模型种类繁多，分别用于不同的教学目的，其用途包括牙体制备（包括基牙和窝洞）实习、根管治疗实习、牙周洁治实习、拔牙实习以及用于X线摄片实习正畸实习。

2 实习操作评价系统的组成结构

实习操作评价系统是评价临床模拟实习效果的一系列软硬件设备，能实时记录学生的操作过程并将其与预先设置的标准化操作步骤进行比较，提供细致的反馈信息。反馈信息包括各种分析数据、表格、图像，并能变换视角从不同横切面进行量化评估。在操作的过程中，还会有提示音在出现错误操作时响起，及时提醒学生纠正错误，以提高模拟临床操作的质量以及效率^[5]。目前的实习操作评价一般涉及以下几方面的内容。

2.1窝洞、肩台制备技能评估系统

通过激光三维立体扫描装置采集学生所预备的实习模型的轮廓数据，与教员制备的标准窝洞和肩台外形三维数据进行比较，同时将两者间的差异以图像方式显示在电脑的显示屏上，并给出评分。两者间的差异越大则表示学生的得分越低。2.2根管长度测定评估系统

用于根管治疗实习效果的评价，利用根管长度测定仪可以把学生运用根管锉的动作变化传输到计算机中记录保存下来，由计算机根据预存的标准数据比较来进行评价和分析。

2.3切削压力评价系统

评估牙体制备时高速手机的工作和使用情况，其原理是通过带有压力传感器的专门的切削模型，把用高速手机切削时产生的压力数据传输到计算机中记录保存下来，由计算机根据预存的标准数据进行比较来进行评价和分析。

2.4自动轨迹跟踪系统

通过专用CCD摄像机设备等准确记录学生在进行临床操作时头部、口镜、高速手机、手臂等标志点的运动轨迹并综合评分，以纠正学生的操作姿势，使学生养成良好的操作习惯，减少职业病，提高工作效率。

3 口腔仿真模拟系统在临床前教学中的作用

口腔仿真模拟系统使得临床前实验课教学与临床实际的环境更为接近，学生能够按照进度循序渐进、重复的进行临床操作练习，并且有助于发现问题，及时修正错误。其在临床前教学中的作用体现在以下几个方面。

3.1 营造真实的临床模拟环境

口腔仿真模拟系统仿照真实的患者口腔软硬组织解剖、咬合关系、牙齿排列等情况,具有最高的仿真性。该系统的动力系统、快慢手机、光源、喷水冷却、椅位调节等也完全模拟临床。

3.2 提供多样化并具有真实感的实习模型

针对各科实习的不同特点，口腔仿真模拟系统提供了多种不同材料、不同结构的实习模型，使学生可以在其上进行牙体牙髓、牙周、口腔修复、口腔正畸、口腔颌面外科等一系列口腔临床医学技能训练。在同一副模型牙齿上，既可以进行牙体洞型制备，又可以进行根管治疗，还可以进行桩冠的基牙制备、可摘活动修复和固定桥的制作等，避免了教学资源的浪费，提高了教学效果^[6]。

3.3 建立客观有效的评估体系

口腔仿真模拟系统中的实习操作评价部分能够从临床操作的姿势、手法、修复体质量等多方面分析学生对基本临床操作的熟悉掌握程度，使教师的主观评估成为过去，代之以科学、系统的计算机考核。

尽管口腔仿真模拟系统在临床前教学上具有多方面的优势，但仍有一些问题需要改进。例如,实习模型的材料不能完全模拟牙釉质、牙本质的硬度、强度等物理机械指标，影响学生预备窝洞、根管时的手感；又如,仿真牙髓腔、根管均较大较直,没有生理性缩窄区,影响学生对髓腔、根管形态和弯曲度的正确了解等。此外，目前的几种口腔仿真模拟系统均由国外设计制造，价格昂贵，并且其配套的实习模型、耗材等也均依赖进口。这些均阻碍了口腔仿真模拟系统的推广使用。然而我们相信，随着材料、技术的发展以及国产化口腔仿真模拟系统的研制开发，采用这一先进的教学手段必将有助于全面提高口腔医学教学的质量，为我们的口腔卫生事业培养出更多临床技术过硬的合格人才。

参考文献：

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