導語：虛擬仿真(zhen)技術在口(kou)腔醫(yi)學(xue)教育(yu)的應用一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需(xu)要原創文章可(ke)咨詢(xun)客(ke)服老師(shi)，歡迎參考(kao)。

[摘要]虛擬仿真技術正在成為現代教育的重要組成部分。虛擬仿真因其直觀、可操作、不受時空限制、安全性等優勢,被視為口腔醫學教育的一種先進輔助手段。該技術可在臨床前教育中提高口腔醫學生的精細運動技能、手眼協調能力,使他們能夠在安全的環境中完善理論知識與技能操作。目前已有大量研究探索了虛擬仿真技術在口腔醫學教育中的應用,進行了有效(xiao)性(xing)分(fen)析。本文主要綜述虛擬仿真(zhen)技術目前在(zai)口腔(qiang)醫學(xue)各個學(xue)科教育中應用的(de)研(yan)究(jiu)進展,分(fen)析目前研(yan)究(jiu)存在(zai)的(de)不足,給口腔(qiang)醫學(xue)教育改革提供有益(yi)參考(kao)。

[關鍵詞]虛擬仿(fang)真(zhen);口腔醫學;教(jiao)育(yu)

虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)(ni)仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)(virtualreality,VR),也稱虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)(ni)現實(shi),是指利用計算機將虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)(ni)組件融入(ru)現實(shi)生活(huo),或通過(guo)創建(jian)令使用者沉浸其中的(de)虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)(ni)場景,進而提(ti)(ti)供視、聽、觸等感官刺激,并以(yi)此實(shi)現仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)的(de)人機交互[1]。在(zai)教(jiao)(jiao)育領域(yu),虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)(ni)仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)技(ji)術(shu)的(de)影響力日(ri)益擴大(da),在(zai)醫療培(pei)(pei)(pei)訓(xun)、航(hang)空(kong)飛(fei)行模(mo)擬(ni)(ni)(ni)培(pei)(pei)(pei)訓(xun)、駕駛(shi)模(mo)擬(ni)(ni)(ni)培(pei)(pei)(pei)訓(xun)以(yi)及(ji)醫療緊急(ji)情況培(pei)(pei)(pei)訓(xun)等領域(yu)卓(zhuo)有成效[2]。在(zai)醫療衛(wei)生領域(yu),虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)(ni)仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)技(ji)術(shu)越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)多用于(yu)臨床前培(pei)(pei)(pei)訓(xun)、技(ji)能評(ping)估與(yu)手術(shu)輔(fu)助。但目前,國(guo)內(nei)口腔醫學(xue)(xue)(xue)教(jiao)(jiao)育仍(reng)以(yi)傳(chuan)統模(mo)型(xing)與(yu)頭模(mo)系(xi)統為主,這種傳(chuan)統模(mo)式對(dui)于(yu)學(xue)(xue)(xue)生理論知識(shi)與(yu)技(ji)能操作掌握的(de)幫助有很(hen)多不足。虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)(ni)仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)技(ji)術(shu)能夠克服(fu)傳(chuan)統教(jiao)(jiao)學(xue)(xue)(xue)模(mo)式的(de)各種局限,提(ti)(ti)供模(mo)擬(ni)(ni)(ni)現實(shi)的(de)學(xue)(xue)(xue)習(xi)體驗(yan),目前,越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)多的(de)教(jiao)(jiao)育工作者開始探索將虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)(ni)仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)技(ji)術(shu)應用于(yu)口腔醫學(xue)(xue)(xue)教(jiao)(jiao)育,國(guo)內(nei)高校開始建(jian)立虛(xu)(xu)擬(ni)(ni)(ni)仿(fang)(fang)真(zhen)(zhen)實(shi)驗(yan)教(jiao)(jiao)學(xue)(xue)(xue)中心,以(yi)便更好地提(ti)(ti)升教(jiao)(jiao)學(xue)(xue)(xue)質量與(yu)效率[3]。

1虛擬仿真應用于口腔醫學教育的優勢

目(mu)前(qian)國內外高校(xiao)在(zai)(zai)(zai)口(kou)腔教育領域廣泛使用頭模(mo)系統(tong),這種傳(chuan)(chuan)(chuan)統(tong)的(de)(de)教學(xue)(xue)方法(fa)因(yin)其抽象性和時(shi)空(kong)(kong)局(ju)限(xian)性,不(bu)利于(yu)學(xue)(xue)生(sheng)(sheng)理解理論知(zhi)識(shi)、培(pei)養(yang)臨床實(shi)(shi)踐技能和臨床思(si)維。虛擬(ni)(ni)仿(fang)真(zhen)技術(shu)因(yin)其技術(shu)特性,一定程(cheng)(cheng)度上克服了(le)(le)(le)這些不(bu)足。首先,虛擬(ni)(ni)仿(fang)真(zhen)系統(tong)通過(guo)計算機創建的(de)(de)虛擬(ni)(ni)實(shi)(shi)境,可(ke)以(yi)再現傳(chuan)(chuan)(chuan)統(tong)教學(xue)(xue)模(mo)式(shi)中(zhong)難以(yi)向學(xue)(xue)生(sheng)(sheng)展(zhan)現的(de)(de)復雜抽象解剖(pou)結(jie)構與疾(ji)病發展(zhan)過(guo)程(cheng)(cheng)。其次,虛擬(ni)(ni)仿(fang)真(zhen)技術(shu)可(ke)操(cao)作(zuo)(zuo)性較(jiao)強(qiang),一個完(wan)整的(de)(de)虛擬(ni)(ni)仿(fang)真(zhen)系統(tong)除(chu)具備模(mo)型(xing)、手機和馬達等(deng)硬件設施,還在(zai)(zai)(zai)軟件層面實(shi)(shi)現了(le)(le)(le)對(dui)系統(tong)中(zhong)各種儀器的(de)(de)統(tong)籌協作(zuo)(zuo),能夠進行準確的(de)(de)實(shi)(shi)時(shi)跟蹤反饋(kui)。目(mu)前(qian),虛擬(ni)(ni)仿(fang)真(zhen)可(ke)以(yi)提供多種操(cao)作(zuo)(zuo)課程(cheng)(cheng)供學(xue)(xue)生(sheng)(sheng)學(xue)(xue)習(xi),包括(kuo)齲(qu)損去除(chu)、牙體(ti)預備、阻滯麻醉等(deng)[1,4,5]。第三(san),虛擬(ni)(ni)仿(fang)真(zhen)系統(tong)避免了(le)(le)(le)學(xue)(xue)生(sheng)(sheng)操(cao)作(zuo)(zuo)技能不(bu)熟練時(shi)臨床實(shi)(shi)習(xi)的(de)(de)不(bu)安全性。Ziv等(deng)[6]證明在(zai)(zai)(zai)傳(chuan)(chuan)(chuan)統(tong)口(kou)腔醫學(xue)(xue)教育項目(mu)中(zhong)適當(dang)使用虛擬(ni)(ni)仿(fang)真(zhen)可(ke)以(yi)更好地提升學(xue)(xue)生(sheng)(sheng)的(de)(de)臨床操(cao)作(zuo)(zuo)技能,同(tong)時(shi)避免傷害患者,減少了(le)(le)(le)臨床實(shi)(shi)習(xi)不(bu)必要的(de)(de)醫患矛盾,有利于(yu)學(xue)(xue)生(sheng)(sheng)自(zi)信心的(de)(de)建立[7]。第四,虛擬(ni)(ni)仿(fang)真(zhen)技術(shu)擺脫了(le)(le)(le)傳(chuan)(chuan)(chuan)統(tong)教學(xue)(xue)模(mo)式(shi)對(dui)于(yu)教師的(de)(de)依賴性,打(da)破了(le)(le)(le)時(shi)空(kong)(kong)局(ju)限(xian),對(dui)于(yu)培(pei)養(yang)學(xue)(xue)生(sheng)(sheng)的(de)(de)學(xue)(xue)習(xi)積極性、自(zi)主性有著重要意義。Iwanaga等(deng)[8]分享在(zai)(zai)(zai)三(san)維虛擬(ni)(ni)空(kong)(kong)間中(zhong)遠程(cheng)(cheng)在(zai)(zai)(zai)線講授外科手術(shu)及(ji)相(xiang)關解剖(pou)學(xue)(xue)的(de)(de)經驗,并將其與傳(chuan)(chuan)(chuan)統(tong)的(de)(de)教學(xue)(xue)方法(fa)(即面對(dui)面課堂(tang)和在(zai)(zai)(zai)線課堂(tang))進行比較(jiao),在(zai)(zai)(zai)新冠疫(yi)情可(ke)能長期(qi)存在(zai)(zai)(zai)的(de)(de)背(bei)景下,為(wei)遠程(cheng)(cheng)教學(xue)(xue)提供了(le)(le)(le)創新性的(de)(de)解決方案。

2虛擬仿真在口腔醫學教育中的應用

得(de)益于(yu)虛擬仿(fang)真技術(shu)在口(kou)腔教(jiao)育領域的(de)種種優勢,國(guo)內外已有(you)許多(duo)團隊開展(zhan)了將(jiang)虛擬仿(fang)真技術(shu)應(ying)用于(yu)口(kou)腔醫學(xue)(xue)教(jiao)育的(de)項目[9,10],獲得(de)了認可與好評,客(ke)觀上也(ye)證明了該方向的(de)廣闊前景。目前口(kou)腔醫學(xue)(xue)各(ge)個科目教(jiao)學(xue)(xue)中虛擬仿(fang)真技術(shu)都有(you)了一定的(de)應(ying)用,現分述(shu)之。

2.1口腔解剖生理學

對(dui)于(yu)牙齒(chi)解(jie)(jie)剖(pou)(pou)形(xing)態與(yu)(yu)口(kou)腔(qiang)(qiang)頜(he)面(mian)部(bu)軟硬(ying)組織解(jie)(jie)剖(pou)(pou)的(de)(de)(de)(de)理解(jie)(jie)是口(kou)腔(qiang)(qiang)醫學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)基礎。目前,口(kou)腔(qiang)(qiang)解(jie)(jie)剖(pou)(pou)生(sheng)理課程主(zhu)要采用(yong)(yong)二(er)維(wei)圖像(xiang)(xiang)材料進(jin)行教學(xue)(xue)(xue)。天(tian)然(ran)牙體積小,解(jie)(jie)剖(pou)(pou)結(jie)構(gou)精細(xi),僅(jin)用(yong)(yong)二(er)維(wei)圖像(xiang)(xiang)很(hen)難對(dui)不同軸面(mian)的(de)(de)(de)(de)解(jie)(jie)剖(pou)(pou)結(jie)構(gou)進(jin)行標(biao)識,虛(xu)(xu)(xu)擬(ni)(ni)仿真技(ji)術(shu)可以利用(yong)(yong)虛(xu)(xu)(xu)擬(ni)(ni)現(xian)實(shi)(shi)環(huan)境,呈現(xian)牙齒(chi)形(xing)態或解(jie)(jie)剖(pou)(pou)結(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)三(san)維(wei)空間圖像(xiang)(xiang),借(jie)助軟件“放(fang)大(da)與(yu)(yu)縮小”、“旋轉與(yu)(yu)移動”等功(gong)能,方便對(dui)于(yu)牙齒(chi)細(xi)微的(de)(de)(de)(de)解(jie)(jie)剖(pou)(pou)標(biao)志進(jin)行查看[11]。三(san)維(wei)空間的(de)(de)(de)(de)教學(xue)(xue)(xue)效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)已(yi)被證實(shi)(shi)優于(yu)二(er)維(wei)平(ping)面(mian)的(de)(de)(de)(de)教學(xue)(xue)(xue)[12]。Reymus等[13]研(yan)究了虛(xu)(xu)(xu)擬(ni)(ni)仿真技(ji)術(shu)在(zai)牙齒(chi)根管(guan)形(xing)態教學(xue)(xue)(xue)中的(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong),其團隊比較了3D打印(yin)模型與(yu)(yu)根尖周X線(xian)片、根管(guan)系統(tong)CBCT重建影像(xiang)(xiang)、虛(xu)(xu)(xu)擬(ni)(ni)仿真學(xue)(xue)(xue)習(xi)根管(guan)系統(tong)的(de)(de)(de)(de)教學(xue)(xue)(xue)效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)。結(jie)果(guo)顯示,學(xue)(xue)(xue)生(sheng)們通過CBCT重建影像(xiang)(xiang)與(yu)(yu)虛(xu)(xu)(xu)擬(ni)(ni)現(xian)實(shi)(shi)學(xue)(xue)(xue)習(xi)的(de)(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)要優于(yu)通過3D打印(yin)模型和二(er)維(wei)X線(xian)片學(xue)(xue)(xue)習(xi)的(de)(de)(de)(de)效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo),虛(xu)(xu)(xu)擬(ni)(ni)現(xian)實(shi)(shi)場(chang)景下對(dui)牙齒(chi)解(jie)(jie)剖(pou)(pou)學(xue)(xue)(xue)特(te)征的(de)(de)(de)(de)識別和根管(guan)結(jie)構(gou)的(de)(de)(de)(de)理解(jie)(jie)更深(shen)刻,此研(yan)究展示了虛(xu)(xu)(xu)擬(ni)(ni)仿真技(ji)術(shu)應(ying)用(yong)(yong)于(yu)口(kou)腔(qiang)(qiang)解(jie)(jie)剖(pou)(pou)學(xue)(xue)(xue)教學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)積極效(xiao)(xiao)(xiao)果(guo)。

2.2牙(ya)體(ti)牙(ya)髓(sui)病學(xue)

牙(ya)體(ti)牙(ya)髓(sui)病(bing)學是一門實踐內容較(jiao)(jiao)多的(de)(de)專業(ye),涉(she)及備洞、開髓(sui)、根(gen)(gen)管(guan)(guan)預(yu)備等操(cao)作(zuo)。口腔(qiang)醫(yi)學生(sheng)(sheng)只(zhi)有掌握各種(zhong)(zhong)操(cao)作(zuo)技(ji)巧,才能(neng)(neng)有效安全(quan)地(di)對患者進(jin)行(xing)椅旁治療(liao)。目前(qian)在牙(ya)體(ti)牙(ya)髓(sui)病(bing)學教學中(zhong)(zhong),塑(su)料(liao)牙(ya)的(de)(de)使用非常(chang)廣泛,但其(qi)解剖結構(gou)(gou)的(de)(de)單一限(xian)制(zhi)了(le)學生(sheng)(sheng)對于復雜根(gen)(gen)管(guan)(guan)系統(tong)的(de)(de)認知(zhi),這種(zhong)(zhong)認知(zhi)對于根(gen)(gen)管(guan)(guan)治療(liao)的(de)(de)訓練至(zhi)關重要[14,15]。另外,離(li)體(ti)牙(ya)由(you)于衛生(sheng)(sheng)與倫理問題,其(qi)使用也(ye)受到限(xian)制(zhi)。虛(xu)擬(ni)仿真(zhen)技(ji)術(shu)可以利用牙(ya)齒的(de)(de)CT掃(sao)描數據生(sheng)(sheng)成(cheng)虛(xu)擬(ni)牙(ya)齒模型,作(zuo)為虛(xu)擬(ni)的(de)(de)訓練牙(ya)提供(gong)了(le)多樣化的(de)(de)根(gen)(gen)管(guan)(guan)解剖結構(gou)(gou),彌補了(le)傳(chuan)統(tong)塑(su)料(liao)牙(ya)根(gen)(gen)管(guan)(guan)大小(xiao)、形狀(zhuang)、位置單一的(de)(de)不(bu)足。根(gen)(gen)管(guan)(guan)治療(liao)中(zhong)(zhong),確定根(gen)(gen)管(guan)(guan)預(yu)備質量至(zhi)關重要,傳(chuan)統(tong)教學過(guo)程中(zhong)(zhong)通(tong)過(guo)主觀性(xing)強的(de)(de)目測進(jin)行(xing)根(gen)(gen)管(guan)(guan)預(yu)備的(de)(de)評(ping)估,Yin等[14]首次嘗試(shi)開發了(le)一種(zhong)(zhong)基(ji)于虛(xu)擬(ni)仿真(zhen)技(ji)術(shu)的(de)(de)自(zi)動評(ping)分系統(tong),該系統(tong)通(tong)過(guo)與5名牙(ya)髓(sui)專家的(de)(de)評(ping)分進(jin)行(xing)比較(jiao)(jiao),結果(guo)顯示系統(tong)的(de)(de)評(ping)估結果(guo)與專家評(ping)估結果(guo)高度一致(zhi),這提示基(ji)于虛(xu)擬(ni)仿真(zhen)技(ji)術(shu)的(de)(de)技(ji)能(neng)(neng)評(ping)估在牙(ya)體(ti)牙(ya)髓(sui)病(bing)學培訓中(zhong)(zhong)的(de)(de)應用充滿前(qian)景。

2.3口腔修復學

牙(ya)體(ti)(ti)(ti)(ti)預(yu)備(bei)(bei)是口(kou)(kou)腔(qiang)修(xiu)復學(xue)(xue)(xue)重要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)操作內容,關(guan)(guan)于(yu)牙(ya)齒硬度(du)的(de)(de)(de)(de)(de)觸(chu)覺(jue)反饋(kui)在(zai)(zai)臨(lin)(lin)床醫生(sheng)實(shi)(shi)際(ji)操作過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)至關(guan)(guan)重要(yao),但目前(qian)(qian)廣泛用于(yu)口(kou)(kou)腔(qiang)修(xiu)復學(xue)(xue)(xue)臨(lin)(lin)床前(qian)(qian)培訓的(de)(de)(de)(de)(de)塑(su)料牙(ya)在(zai)(zai)硬度(du)上(shang)無法(fa)與真(zhen)(zhen)(zhen)實(shi)(shi)牙(ya)齒相比擬(ni)(ni)。Dixon等[16]證明通(tong)過牙(ya)科(ke)模擬(ni)(ni)器來(lai)模擬(ni)(ni)牙(ya)體(ti)(ti)(ti)(ti)預(yu)備(bei)(bei)過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)觸(chu)覺(jue)反饋(kui)是有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)。已有眾多研究將虛(xu)擬(ni)(ni)仿真(zhen)(zhen)(zhen)技(ji)術(shu)應(ying)用于(yu)口(kou)(kou)腔(qiang)修(xiu)復學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)牙(ya)體(ti)(ti)(ti)(ti)預(yu)備(bei)(bei)教(jiao)學(xue)(xue)(xue)過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)[2,17],通(tong)過各類型虛(xu)擬(ni)(ni)仿真(zhen)(zhen)(zhen)牙(ya)醫培訓系統模擬(ni)(ni)對虛(xu)擬(ni)(ni)患者(zhe)進行(xing)診斷(duan)和(he)診療規劃,以(yi)及模擬(ni)(ni)牙(ya)體(ti)(ti)(ti)(ti)預(yu)備(bei)(bei)過程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)口(kou)(kou)鏡反射(she)、車針更換、高速(su)手機的(de)(de)(de)(de)(de)控(kong)制(zhi)(zhi)、醫師與患者(zhe)的(de)(de)(de)(de)(de)體(ti)(ti)(ti)(ti)位調節。得益(yi)于(yu)虛(xu)擬(ni)(ni)仿真(zhen)(zhen)(zhen)技(ji)術(shu)提供的(de)(de)(de)(de)(de)高分辨率的(de)(de)(de)(de)(de)視像、逼真(zhen)(zhen)(zhen)的(de)(de)(de)(de)(de)觸(chu)覺(jue)和(he)音效(xiao)體(ti)(ti)(ti)(ti)驗(yan),學(xue)(xue)(xue)生(sheng)能夠在(zai)(zai)虛(xu)擬(ni)(ni)實(shi)(shi)境(jing)中(zhong)(zhong)(zhong)進行(xing)學(xue)(xue)(xue)習,改(gai)善其學(xue)(xue)(xue)習體(ti)(ti)(ti)(ti)驗(yan),激發(fa)學(xue)(xue)(xue)生(sheng)自主學(xue)(xue)(xue)習能力。抽象(xiang)(xiang)概念如何形象(xiang)(xiang)理解是口(kou)(kou)腔(qiang)修(xiu)復教(jiao)學(xue)(xue)(xue)過程(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)另一個難題,得益(yi)于(yu)數字化技(ji)術(shu)在(zai)(zai)口(kou)(kou)腔(qiang)修(xiu)復領(ling)域的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用,通(tong)過數字化印模技(ji)術(shu)及模型掃(sao)描技(ji)術(shu),臨(lin)(lin)床上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)任何信息均可轉移到(dao)(dao)虛(xu)擬(ni)(ni)仿真(zhen)(zhen)(zhen)系統當(dang)中(zhong)(zhong)(zhong),各種修(xiu)復體(ti)(ti)(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)(zhi)作流程(cheng)可以(yi)得到(dao)(dao)具體(ti)(ti)(ti)(ti)形象(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)記(ji)錄,這些具有專業水準的(de)(de)(de)(de)(de)素材(cai)來(lai)源(yuan)可以(yi)作為(wei)臨(lin)(lin)床前(qian)(qian)教(jiao)學(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)資料庫[18]。

2.4口腔種植學(xue)

隨著(zhu)口腔(qiang)種(zhong)(zhong)(zhong)植(zhi)技術(shu)的(de)(de)發展與臨床口腔(qiang)種(zhong)(zhong)(zhong)植(zhi)需求的(de)(de)增加,越來越多的(de)(de)醫學(xue)院校將口腔(qiang)種(zhong)(zhong)(zhong)植(zhi)課(ke)程納(na)入(ru)本科教育(yu)[19]。目(mu)前國內本科階段口腔(qiang)種(zhong)(zhong)(zhong)植(zhi)學(xue)課(ke)程主要依(yi)靠(kao)課(ke)堂(tang)理(li)論講解,學(xue)生(sheng)缺少動(dong)手機會(hui)[20,21]。Kusumoto等[22]采用(yong)了一種(zhong)(zhong)(zhong)新型的(de)(de)種(zhong)(zhong)(zhong)植(zhi)手術(shu)模擬(ni)(ni)系(xi)統,該系(xi)統包括觸覺(jue)反饋(kui)系(xi)統和(he)下頜骨(gu)(gu)三維(wei)CT圖像,反饋(kui)系(xi)統模擬(ni)(ni)了種(zhong)(zhong)(zhong)植(zhi)手術(shu)過程中(zhong)骨(gu)(gu)鉆(zhan)孔(kong)的(de)(de)震動(dong)與手機的(de)(de)聲(sheng)音(yin),通(tong)過觸覺(jue)反饋(kui)裝置將一個圓柱形種(zhong)(zhong)(zhong)植(zhi)體模型植(zhi)入(ru)到頜骨(gu)(gu)的(de)(de)三維(wei)圖像中(zhong)來對種(zhong)(zhong)(zhong)植(zhi)體植(zhi)入(ru)的(de)(de)全過程進行模擬(ni)(ni)。Zhang等[21]將虛擬(ni)(ni)仿(fang)真系(xi)統與頜骨(gu)(gu)模型相(xiang)結合(he)用(yong)于(yu)下頜種(zhong)(zhong)(zhong)植(zhi)手術(shu)教學(xue),結果顯示(shi)使用(yong)虛擬(ni)(ni)仿(fang)真技術(shu),尤其(qi)是結合(he)下頜模型學(xue)習的(de)(de)學(xue)生(sheng)表(biao)現出了更優秀的(de)(de)理(li)論成績與操(cao)作水平。虛擬(ni)(ni)仿(fang)真技術(shu)在操(cao)作過程中(zhong)雖然可(ke)以提供畫面構(gou)建(jian)和(he)觸覺(jue)反饋(kui),但(dan)其(qi)在視覺(jue)、聽(ting)覺(jue)、觸覺(jue)方(fang)面的(de)(de)模擬(ni)(ni)程度仍有待加強,配(pei)合(he)傳統模型的(de)(de)虛擬(ni)(ni)仿(fang)真系(xi)統有可(ke)能彌補此不足。

2.5牙周病學

牙(ya)(ya)(ya)周(zhou)(zhou)病(bing)學診療(liao)過程中口腔醫生(sheng)會(hui)依(yi)靠觸(chu)覺(jue)來進行診斷和外科(ke)(ke)手術,目(mu)前國內口腔院(yuan)校主要通(tong)(tong)過教師(shi)的(de)模(mo)型演(yan)示來進行牙(ya)(ya)(ya)周(zhou)(zhou)手術教學。相較于其他學科(ke)(ke),用(yong)(yong)于牙(ya)(ya)(ya)周(zhou)(zhou)探診及治(zhi)療(liao)操作的(de)模(mo)擬(ni)(ni)(ni)器(qi)要兼顧(gu)軟硬組織的(de)狀況,增加了(le)模(mo)擬(ni)(ni)(ni)器(qi)開發(fa)的(de)難度。伊利諾斯大學芝加哥分(fen)校開發(fa)了(le)一款專(zhuan)門用(yong)(yong)于牙(ya)(ya)(ya)周(zhou)(zhou)病(bing)學操作訓練與評(ping)估(gu)的(de)牙(ya)(ya)(ya)科(ke)(ke)模(mo)擬(ni)(ni)(ni)器(qi),通(tong)(tong)過觸(chu)覺(jue)模(mo)擬(ni)(ni)(ni)器(qi)觸(chu)摸牙(ya)(ya)(ya)齒、牙(ya)(ya)(ya)齦和結石表面(mian),模(mo)擬(ni)(ni)(ni)真實(shi)(shi)的(de)觸(chu)感(gan)[23]。Steinberg等(deng)[24]研究證(zheng)實(shi)(shi),基于觸(chu)覺(jue)的(de)牙(ya)(ya)(ya)周(zhou)(zhou)模(mo)擬(ni)(ni)(ni)器(qi)能(neng)夠提供(gong)足夠的(de)真實(shi)(shi)感(gan),可以作為牙(ya)(ya)(ya)周(zhou)(zhou)病(bing)治(zhi)療(liao)的(de)教學工(gong)具。Luciano等(deng)[23]將虛擬(ni)(ni)(ni)現(xian)實(shi)(shi)牙(ya)(ya)(ya)科(ke)(ke)模(mo)擬(ni)(ni)(ni)器(qi)用(yong)(yong)于牙(ya)(ya)(ya)周(zhou)(zhou)病(bing)學的(de)教學,學生(sheng)通(tong)(tong)過在牙(ya)(ya)(ya)齒表面(mian)移(yi)動VR儀器(qi),在牙(ya)(ya)(ya)根表面(mian)感(gan)受牙(ya)(ya)(ya)齦邊緣與牙(ya)(ya)(ya)周(zhou)(zhou)袋的(de)觸(chu)覺(jue),通(tong)(tong)過觸(chu)覺(jue)反饋區(qu)分(fen)不同區(qu)域的(de)質(zhi)感(gan),并定位齦下結石的(de)區(qu)域,從而加深(shen)對牙(ya)(ya)(ya)周(zhou)(zhou)疾病(bing)的(de)認識和感(gan)知。

2.6口腔頜面外科學

在我(wo)國,口(kou)腔頜(he)面(mian)外(wai)(wai)(wai)科專培(pei)的(de)(de)進(jin)展(zhan)較其他專科或亞專科的(de)(de)培(pei)訓(xun)略慢,經驗上(shang)(shang)也相對(dui)欠缺(que),培(pei)訓(xun)制度尚未健全,這促使(shi)我(wo)們加(jia)快(kuai)專培(pei)工作(zuo)的(de)(de)開展(zhan)[25]。外(wai)(wai)(wai)科住院醫(yi)(yi)師在做手(shou)術(shu)(shu)前除了要(yao)(yao)掌握外(wai)(wai)(wai)科操(cao)作(zuo)、解(jie)剖學(xue)(xue)和外(wai)(wai)(wai)科器械的(de)(de)基本知識外(wai)(wai)(wai),還(huan)應進(jin)行超額(e)學(xue)(xue)習(xi),預演(yan)手(shou)術(shu)(shu)過程(cheng)(cheng)。因此,有(you)必要(yao)(yao)使(shi)用新的(de)(de)技術(shu)(shu)改革目前的(de)(de)口(kou)腔外(wai)(wai)(wai)科教育,虛擬(ni)仿真技術(shu)(shu)也許會是一個選擇。Zaragoza-Siqueiros等[26]報道了一種(zhong)面(mian)向(xiang)正(zheng)(zheng)頜(he)手(shou)術(shu)(shu)(OGS)規劃的(de)(de)虛擬(ni)仿真集成系統,允(yun)許臨床醫(yi)(yi)生(sheng)使(shi)用專有(you)的(de)(de)虛擬(ni)治療(liao)(liao)計劃軟(ruan)件來進(jin)行手(shou)術(shu)(shu)規劃,幫(bang)助學(xue)(xue)生(sheng)了解(jie)正(zheng)(zheng)頜(he)外(wai)(wai)(wai)科手(shou)術(shu)(shu)的(de)(de)診斷(duan)和治療(liao)(liao)過程(cheng)(cheng)。Sakowitz等[27]在正(zheng)(zheng)頜(he)外(wai)(wai)(wai)科教學(xue)(xue)中(zhong)引入虛擬(ni)仿真患者(zhe)模型(xing),通過虛擬(ni)患者(zhe)讓(rang)學(xue)(xue)生(sheng)探索正(zheng)(zheng)頜(he)手(shou)術(shu)(shu)病(bing)例(li)的(de)(de)診斷(duan)和治療(liao)(liao)計劃,同時將他們置于一個基于行動(dong)和互動(dong)的(de)(de)學(xue)(xue)習(xi)環境,允(yun)許其在三(san)維(wei)空間平面(mian)對(dui)虛擬(ni)患者(zhe)的(de)(de)上(shang)(shang)下(xia)頜(he)進(jin)行操(cao)作(zuo),模擬(ni)多種(zhong)頜(he)骨(gu)手(shou)術(shu)(shu),如(ru)雙側(ce)矢狀劈裂截骨(gu)術(shu)(shu)(BSSO)、一段(duan)或兩段(duan)LeFrtoⅠ截骨(gu)術(shu)(shu)。將基于觸覺反饋的(de)(de)虛擬(ni)仿真系統應用于口(kou)腔頜(he)面(mian)外(wai)(wai)(wai)科教學(xue)(xue),還(huan)可進(jin)行傳統教學(xue)(xue)模式難以形象展(zhan)示的(de)(de)其他手(shou)術(shu)(shu),如(ru)拔(ba)牙、阻滯(zhi)麻醉、膿(nong)腫(zhong)切開等[26,28]。

3虛擬仿真技術在口腔醫學教育應用的不足

目前(qian),虛(xu)擬(ni)(ni)仿真(zhen)(zhen)技術(shu)應用于口腔(qiang)醫(yi)學(xue)(xue)教育(yu)的(de)研(yan)究(jiu)(jiu)仍存(cun)(cun)在(zai)(zai)局限性,如研(yan)究(jiu)(jiu)時間過短,無法完(wan)全預測各種(zhong)教學(xue)(xue)方(fang)(fang)法的(de)長(chang)期(qi)效(xiao)(xiao)果(guo)(guo)等(deng)。虛(xu)擬(ni)(ni)仿真(zhen)(zhen)技術(shu)的(de)一(yi)個優(you)勢是能提(ti)供臨(lin)(lin)床情(qing)景(jing)(jing)下的(de)真(zhen)(zhen)實反饋(kui),多數研(yan)究(jiu)(jiu)表明(ming),同步反饋(kui)可以減(jian)少學(xue)(xue)生(sheng)(sheng)在(zai)(zai)學(xue)(xue)習(xi)中的(de)記憶(yi)需(xu)求,使(shi)學(xue)(xue)員的(de)注意力集中于技能操(cao)作(zuo)(zuo),從而(er)提(ti)高(gao)其運動技能的(de)精度。然而(er),部分(fen)研(yan)究(jiu)(jiu)表明(ming),在(zai)(zai)操(cao)作(zuo)(zuo)技能的(de)學(xue)(xue)習(xi)過程中提(ti)供的(de)不恰當反饋(kui)會使(shi)學(xue)(xue)生(sheng)(sheng)對此(ci)產(chan)生(sheng)(sheng)依(yi)賴[29],而(er)虛(xu)擬(ni)(ni)仿真(zhen)(zhen)技術(shu)在(zai)(zai)教學(xue)(xue)過程中存(cun)(cun)在(zai)(zai)提(ti)供不恰當反饋(kui)的(de)風險(xian)[5,30],這些可能的(de)不當反饋(kui)是否會使(shi)學(xue)(xue)生(sheng)(sheng)產(chan)生(sheng)(sheng)依(yi)賴性,從而(er)對于長(chang)期(qi)學(xue)(xue)習(xi)效(xiao)(xiao)果(guo)(guo)產(chan)生(sheng)(sheng)不良影響(xiang)鮮有研(yan)究(jiu)(jiu)與(yu)討論(lun)。其次,臨(lin)(lin)床真(zhen)(zhen)實情(qing)況的(de)復(fu)雜性使(shi)得(de)虛(xu)擬(ni)(ni)仿真(zhen)(zhen)系統(tong)在(zai)(zai)教學(xue)(xue)情(qing)景(jing)(jing)中會與(yu)真(zhen)(zhen)實情(qing)況產(chan)生(sheng)(sheng)偏差,這種(zhong)偏差來(lai)源于構(gou)建(jian)的(de)虛(xu)擬(ni)(ni)情(qing)景(jing)(jing)精細(xi)程度不足和虛(xu)擬(ni)(ni)病例(li)庫(ku)(ku)的(de)缺乏,同時因其技術(shu)特點導(dao)致(zhi)的(de)操(cao)作(zuo)(zuo)信號的(de)輸入與(yu)反饋(kui)信號傳出的(de)點對點靶標模式也不能很好模擬(ni)(ni)臨(lin)(lin)床真(zhen)(zhen)實情(qing)景(jing)(jing)[31]。因此(ci),對于虛(xu)擬(ni)(ni)仿真(zhen)(zhen)系統(tong)應用于口腔(qiang)醫(yi)學(xue)(xue)教育(yu)長(chang)期(qi)效(xiao)(xiao)果(guo)(guo)的(de)論(lun)證、虛(xu)擬(ni)(ni)情(qing)景(jing)(jing)分(fen)辨率的(de)提(ti)高(gao)、虛(xu)擬(ni)(ni)病例(li)庫(ku)(ku)的(de)構(gou)建(jian)、與(yu)人(ren)工(gong)智能的(de)結合是未來(lai)重要的(de)研(yan)究(jiu)(jiu)方(fang)(fang)向。

4結語

虛(xu)擬仿真系(xi)統(tong)因其自身優勢正在(zai)(zai)成為現代(dai)口(kou)腔醫學(xue)教(jiao)育(yu)的(de)(de)(de)重要組成部(bu)分(fen)。但是,目前的(de)(de)(de)傳(chuan)統(tong)教(jiao)育(yu)模式仍無(wu)法被(bei)取代(dai),關于(yu)虛(xu)擬仿真技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)特(te)性(xing)還需(xu)充分(fen)了解,關于(yu)其長期效果的(de)(de)(de)論證(zheng)以(yi)及在(zai)(zai)模擬真實臨床情景的(de)(de)(de)偏差仍需(xu)改(gai)進。隨著(zhu)醫療衛生與計(ji)算機信息(xi)技(ji)術(shu)的(de)(de)(de)不斷(duan)發展,虛(xu)擬仿真技(ji)術(shu)會在(zai)(zai)口(kou)腔醫學(xue)教(jiao)育(yu)中(zhong)發揮更大的(de)(de)(de)作用。

作者(zhe)：王振慧 楊宏業 單位：武漢大學口(kou)腔醫(yi)(yi)學院(yuan) 省部共建國家重點(dian)實(shi)驗室(shi)培育基地口(kou)腔生物醫(yi)(yi)學教育部重點(dian)實(shi)驗室(shi) 武漢大學口(kou)腔醫(yi)(yi)院(yuan)修復科