數(shù)字化全流程診療體系在正頜及關(guān)節(jié)外科專(zhuān)科醫(yī)師培訓(xùn)中的應(yīng)用

張潔，祝頌松，劉堯，趙文麗，姜楠

四川大學(xué)華西口腔醫(yī)院正頜及關(guān)節(jié)外科，四川成都 610041

數(shù)字化技術(shù)是一項(xiàng)借助電子計(jì)算機(jī)及一定的設(shè)備實(shí)現(xiàn)功能的科學(xué)技術(shù)。通過(guò)將各種信息轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)能識(shí)別的二進(jìn)制數(shù)字，從而進(jìn)行運(yùn)算、加工、存儲(chǔ)、傳送、傳播、還原。而數(shù)字化醫(yī)學(xué)，是將數(shù)字化技術(shù)與醫(yī)學(xué)完美結(jié)合的前沿交叉學(xué)科[1]。 隨著數(shù)字化技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的不斷深入，借助現(xiàn)代信息技術(shù)將醫(yī)學(xué)和醫(yī)學(xué)教育推到一個(gè)前所未有的新高度。由計(jì)算機(jī)成像、圖形處理、精密制造等技術(shù)相結(jié)合的數(shù)字化外科,是一門(mén)具有多學(xué)科交叉特色的技術(shù)[2]。 數(shù)字化外科技術(shù)的核心組成部分包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、三維圖像重建技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)、手術(shù)導(dǎo)航技術(shù)以及手術(shù)機(jī)器人技術(shù)等[3]。近年來(lái)，由于信息及影像技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的作用也愈發(fā)體現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)[4]。 該文結(jié)合四川大學(xué)華西口腔醫(yī)學(xué)院正頜及關(guān)節(jié)外科數(shù)字化技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)方面的應(yīng)用,對(duì)數(shù)字化外科技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及前景展開(kāi)論述。

1 數(shù)字化技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育中的優(yōu)勢(shì)

數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用被視為是加強(qiáng)醫(yī)學(xué)教育演進(jìn)的貢獻(xiàn)方法之一，是多種技術(shù)的高度結(jié)合,包括三維圖像重建、手術(shù)導(dǎo)航、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造[5]。它利用計(jì)算機(jī)重建患者在診療階段頜面部三維信息,專(zhuān)培醫(yī)師能參與到手術(shù)的模擬設(shè)計(jì)中，通過(guò)軟件操作模擬手術(shù)過(guò)程，術(shù)后效果對(duì)比，便于專(zhuān)培醫(yī)師理解和學(xué)習(xí)掌握正頜及關(guān)節(jié)外科全診療流程及技術(shù)要點(diǎn)。 另外，數(shù)字化技術(shù)將頜面部解剖信息儲(chǔ)存起來(lái)，便于后續(xù)學(xué)習(xí)的交流和傳輸。

2 數(shù)字化技術(shù)促進(jìn)“新醫(yī)科”教育

數(shù)字化技術(shù)在醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域的應(yīng)用日益深入[6]。 數(shù)字化軟件利用數(shù)字化終端,打破傳統(tǒng)教育的時(shí)空限制,為專(zhuān)培醫(yī)師提供了開(kāi)放性學(xué)習(xí)環(huán)境。數(shù)字化外科技術(shù)配合“線上+線下”的教學(xué)模式為“新醫(yī)科”教育帶來(lái)了新的生命力。 難以直觀展示手術(shù)精細(xì)操作流程、疾病發(fā)生及發(fā)展過(guò)程等內(nèi)容,教學(xué)缺乏形象性、參與性,是傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教育的弊端。 數(shù)字化三維軟件技術(shù)重建的牙頜面結(jié)構(gòu),使得專(zhuān)培醫(yī)師通過(guò)可以在數(shù)字化軟件中完成術(shù)前設(shè)計(jì)，手術(shù)模擬,術(shù)后效果對(duì)比,能夠直觀輕松地學(xué)習(xí)和參與到正頜及關(guān)節(jié)外科的診療流程中來(lái)。創(chuàng)新的學(xué)習(xí)方法不僅將抽象的內(nèi)容具體化、形象化,而且調(diào)動(dòng)了專(zhuān)培醫(yī)師的學(xué)習(xí)興趣,專(zhuān)培醫(yī)師通過(guò)數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行模擬操作,增強(qiáng)了動(dòng)手操作技能,使其的學(xué)習(xí)更加有效。 數(shù)字化技術(shù)更能體現(xiàn)以專(zhuān)培醫(yī)師為中心的教育理念,將傳統(tǒng)的講授式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)変為體驗(yàn)式學(xué)習(xí),大大提高了學(xué)習(xí)質(zhì)量。

3 數(shù)字化技術(shù)更符合醫(yī)學(xué)倫理學(xué)要求

為了口腔專(zhuān)科醫(yī)師醫(yī)學(xué)教育培訓(xùn)滿足社會(huì)發(fā)展的需要，數(shù)字化技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用應(yīng)運(yùn)而生。 在當(dāng)今的醫(yī)療背景下,患者的自我保護(hù)意識(shí)日益增強(qiáng)，這也為專(zhuān)培醫(yī)師的臨床實(shí)踐帶來(lái)了阻礙[7]。因此，要求專(zhuān)培醫(yī)師在進(jìn)入臨床實(shí)踐之前，熟練地掌握各類(lèi)操作技術(shù)顯得尤為重要[8]。然而，數(shù)字化技術(shù)能為專(zhuān)培醫(yī)師在臨床前的技能訓(xùn)練中提供一種接近現(xiàn)實(shí)、 安全無(wú)創(chuàng)的訓(xùn)練模擬方式。專(zhuān)科培訓(xùn)醫(yī)師通過(guò)在數(shù)字化軟件上的操作,完成對(duì)正頜及關(guān)節(jié)外科診療流程及手術(shù)設(shè)計(jì)思路的訓(xùn)練,為臨床實(shí)踐打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

綜上, 數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)學(xué)教育領(lǐng)域具有安全、形象直觀、過(guò)程規(guī)范、便于監(jiān)控、不涉及倫理風(fēng)險(xiǎn)等優(yōu)勢(shì),逐漸發(fā)展為正頜及關(guān)節(jié)外科實(shí)踐教學(xué)的趨勢(shì)。

4 數(shù)字化技術(shù)在正頜及關(guān)節(jié)外科專(zhuān)科醫(yī)師培訓(xùn)中的應(yīng)用

正頜及關(guān)節(jié)外科是實(shí)踐性極強(qiáng)的學(xué)科,專(zhuān)科醫(yī)師的教育培訓(xùn)的主要挑戰(zhàn)之一是如何有效地為專(zhuān)培醫(yī)師做好臨床前實(shí)踐準(zhǔn)備。由于傳統(tǒng)的正頜外科與關(guān)節(jié)外科專(zhuān)科醫(yī)師教育培訓(xùn)都是相對(duì)抽象化的教學(xué)內(nèi)容，不利于專(zhuān)培醫(yī)師的學(xué)習(xí)與理解。應(yīng)運(yùn)而生的數(shù)字化技術(shù)為正頜及關(guān)機(jī)外科的教學(xué)帶來(lái)了質(zhì)的飛躍。專(zhuān)培醫(yī)師可以參與到一整套數(shù)字化全流程診療體系中，深刻理解正頜及關(guān)節(jié)外科工作的內(nèi)容，疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程。

數(shù)字化技術(shù)在正頜及關(guān)節(jié)外科專(zhuān)科醫(yī)師培訓(xùn)中主要有以下應(yīng)用。

4.1 正頜外科教學(xué)

傳統(tǒng)的正頜外科專(zhuān)科醫(yī)師教育培訓(xùn)雖然有模型講解及手術(shù)觀摩，但由于牙齒模型缺乏頭顱其它解剖組織結(jié)構(gòu)，而手術(shù)操作大多在口內(nèi)完成，觀摩視野有限，因此專(zhuān)培醫(yī)師理解掌握手術(shù)設(shè)計(jì)思路及技術(shù)要點(diǎn)非常抽象與困難。 并且培訓(xùn)過(guò)程中專(zhuān)培醫(yī)生的參與程度很低，無(wú)法深刻的理解和思考，因此難以提高專(zhuān)培醫(yī)生的學(xué)習(xí)興趣效率。 隨著影像技術(shù)的進(jìn)步，通過(guò)口腔掃描獲取牙列咬合數(shù)據(jù)，面部掃描收集面形數(shù)據(jù)，結(jié)合螺旋CT 影像，在數(shù)字化軟件dolphin 上可以建立頭顱數(shù)據(jù)模型， 可以在三維上進(jìn)行各個(gè)角度的觀察分析。 同時(shí)，數(shù)字化軟件還可以進(jìn)行定點(diǎn)測(cè)量，模擬截骨和復(fù)位固定。 因此專(zhuān)培醫(yī)師在學(xué)習(xí)過(guò)程中可以通過(guò)測(cè)量數(shù)值的變化，體會(huì)牙頜面畸形的程度；通過(guò)截骨后模擬截骨段的移動(dòng)、復(fù)位模擬手術(shù)過(guò)程， 讓專(zhuān)科醫(yī)師加深了對(duì)牙頜面畸形特征、類(lèi)型及程度的理解。專(zhuān)科醫(yī)師在軟件操作過(guò)程中既掌握了理論知識(shí)，又增強(qiáng)了診療過(guò)程中的參與度。 正頜外科專(zhuān)培醫(yī)師利用該手術(shù)模擬系統(tǒng)進(jìn)行手術(shù)流程的深入學(xué)習(xí)，縮短了臨床培訓(xùn)時(shí)間，提高了學(xué)習(xí)的效率。

4.2 關(guān)節(jié)外科教學(xué)

隨著數(shù)字化醫(yī)學(xué)時(shí)代和互聯(lián)網(wǎng)“+”臨床教學(xué)在實(shí)際工作中出現(xiàn)[9]，以及近年來(lái)數(shù)字化醫(yī)學(xué)軟件的應(yīng)用，新的教學(xué)手段得到了充分的探索。 數(shù)字化軟件和3D 建模打印技術(shù)在關(guān)節(jié)科學(xué)中的應(yīng)用，使得臨床關(guān)節(jié)外科的教學(xué)取得了顯著的進(jìn)展。 傳統(tǒng)的關(guān)節(jié)外科教學(xué)過(guò)程中，往往需要提供案例向?qū)Ｅ噌t(yī)師進(jìn)行講授，然而，案例常常是關(guān)于影像學(xué)技術(shù)與實(shí)際病例方面，從醫(yī)院獲得的影像學(xué)資料基本都是二維圖像數(shù)據(jù)，不便于專(zhuān)培醫(yī)師理解關(guān)節(jié)疾病的發(fā)生發(fā)展及手術(shù)操作要點(diǎn)。數(shù)字化全流程診療體系，配置了口內(nèi)外牙弓激光掃描儀、面部三維照相機(jī)、手術(shù)模擬軟件、高精度3D 打印機(jī)、睡眠呼吸監(jiān)測(cè)儀等在內(nèi)的一整套數(shù)字化設(shè)備。專(zhuān)培醫(yī)師可以通過(guò)牙模的激光掃描數(shù)據(jù)、面部外形的三維照相數(shù)據(jù)，結(jié)合螺旋CT 掃描圖像，之后將上述數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)字化工作軟件，建立虛擬綜合頭顱模型；接著可以通過(guò)數(shù)字化工作軟件3D 模擬手術(shù)方案，且可根據(jù)需求多次重復(fù)練習(xí)；最后可在軟件上完成術(shù)前術(shù)后效果對(duì)比，檢驗(yàn)手術(shù)的準(zhǔn)確性。 另外在手術(shù)中也可以利用數(shù)字化打印的導(dǎo)板幫助在手術(shù)中精確定位，從而提高手術(shù)的效率和準(zhǔn)確性。 整套數(shù)字化診療流程，專(zhuān)培醫(yī)師有充分的參與度，并且對(duì)關(guān)節(jié)疾病的診斷和治療有更清晰和具體的理解，相比于傳統(tǒng)的講授模式，數(shù)字化技術(shù)為關(guān)節(jié)外科的專(zhuān)科醫(yī)師培訓(xùn)帶來(lái)了新的教學(xué)手段和思路。

5 “線上+線下結(jié)合”教學(xué)模式

四川大學(xué)華西口腔醫(yī)學(xué)院是中國(guó)率先開(kāi)展數(shù)字化教學(xué)的高等院校之一。 引進(jìn)口內(nèi)外牙弓激光掃描儀、面部三維照相機(jī)、手術(shù)模擬軟件、高精度3D 打印機(jī)、睡眠呼吸監(jiān)測(cè)儀等在內(nèi)的一整套數(shù)字化設(shè)備，并在正頜關(guān)節(jié)外科教學(xué)中應(yīng)用,專(zhuān)培醫(yī)師學(xué)習(xí)效果顯著。 數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于正頜及關(guān)節(jié)外科教學(xué)不僅能鍛煉和提高專(zhuān)培醫(yī)師的診斷和操作技能,培養(yǎng)學(xué)習(xí)的自主學(xué)習(xí)能力,更能讓他們獲得傳統(tǒng)教學(xué)無(wú)法實(shí)現(xiàn)的臨床病例真實(shí)感受。

數(shù)字化教學(xué)項(xiàng)目的應(yīng)用模式:“線上+線下” 教學(xué)結(jié)合了傳統(tǒng)面對(duì)面教學(xué)以及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)[10]。 混合教學(xué)模式下,專(zhuān)培醫(yī)師可以根據(jù)自己的實(shí)際需要安排學(xué)習(xí),有利于其發(fā)揮學(xué)習(xí)的主體性,提高自主學(xué)習(xí)能力。 代教教師也對(duì)整個(gè)過(guò)程進(jìn)行跟蹤和指導(dǎo), 有針對(duì)性的講解，提高教學(xué)效率、學(xué)習(xí)效率、學(xué)習(xí)深度,拓展學(xué)習(xí)時(shí)間與空間,提高學(xué)習(xí)者的協(xié)作能力。

5.1 課前

專(zhuān)培醫(yī)師根據(jù)導(dǎo)學(xué)單進(jìn)行在線學(xué)習(xí),并進(jìn)行數(shù)字化操作練習(xí),完成課程作業(yè),參與主題討論活動(dòng),專(zhuān)培醫(yī)師可以隨時(shí)在線提出疑問(wèn),帶教老師及時(shí)答疑并參與到討論中;專(zhuān)培醫(yī)師通過(guò)預(yù)習(xí)數(shù)字化仿真軟件,獲得其理論及技術(shù)的薄弱環(huán)節(jié),這樣在術(shù)中可以更加有針對(duì)性地進(jìn)行學(xué)習(xí)。

5.2 課中

教師對(duì)專(zhuān)培醫(yī)師反饋的線上學(xué)習(xí)的疑問(wèn)以及知識(shí)難點(diǎn)進(jìn)行解答,教師進(jìn)行重點(diǎn)技能演示并發(fā)布課程任務(wù),專(zhuān)培醫(yī)師根據(jù)個(gè)人理論和操作技術(shù)的薄弱點(diǎn)強(qiáng)化學(xué)習(xí)。完成任務(wù)的過(guò)程中,教師進(jìn)行動(dòng)態(tài)眼蹤、指導(dǎo)專(zhuān)培醫(yī)師完成課程任務(wù)。 在課程的末尾,組織經(jīng)驗(yàn)交流討論,總結(jié)在操作中出現(xiàn)的問(wèn)題以及經(jīng)驗(yàn)。

5.3 課后

專(zhuān)培醫(yī)師利用數(shù)字化仿真軟件進(jìn)行復(fù)習(xí)和現(xiàn)固,并形成過(guò)程性評(píng)價(jià)。教師在線上組織專(zhuān)培醫(yī)師進(jìn)行線上交流與討論、分享課中學(xué)習(xí)的感悟,并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平合開(kāi)展主題討論。 與此同時(shí),教師也要對(duì)教學(xué)過(guò)程進(jìn)行反思,思考如何激發(fā)專(zhuān)培醫(yī)師積極的情感體驗(yàn),如何促進(jìn)在線教學(xué)的有效交互,如何提供完善的學(xué)習(xí)支持服務(wù)體系,以及如何進(jìn)行有效提問(wèn)與答疑。課前、課中、課后環(huán)環(huán)相扣,緊密?chē)@以專(zhuān)培醫(yī)師為中心的教育理念,以數(shù)字化教學(xué)軟件為線索,貫穿口腔醫(yī)專(zhuān)培醫(yī)師培養(yǎng)的全過(guò)程,實(shí)現(xiàn)“三全育人”。

綜上所述,數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于口腔醫(yī)學(xué)教育中,相比傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式具有如下優(yōu)勢(shì):①數(shù)字化技術(shù)具有沉浸式的特點(diǎn),通過(guò)三維圖像與模擬,為口腔醫(yī)專(zhuān)培醫(yī)師提供逼真的解剖結(jié)構(gòu),節(jié)省教學(xué)成本。 ②數(shù)字化技術(shù)能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)不具備或難以完成的教學(xué)功能,為口腔醫(yī)學(xué)人才培養(yǎng)提供可靠、安全和經(jīng)濟(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。③線上+線下結(jié)合式教學(xué)模式突破時(shí)空限制,使專(zhuān)培醫(yī)師自主安排學(xué)習(xí)時(shí)間和進(jìn)度。 ④利用互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),在中國(guó)乃至全世界范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。 提高教學(xué)的均質(zhì)性,使更多的專(zhuān)培醫(yī)師受益。

數(shù)字化技術(shù)正越來(lái)越深入地影響著醫(yī)學(xué)教育的發(fā)展，隨著數(shù)字化技術(shù)和醫(yī)學(xué)相結(jié)合的發(fā)展之路的深入探索期，隨著與3D 打印，大數(shù)據(jù)以及人工智能技術(shù)的不斷結(jié)合和發(fā)展，一定會(huì)給正頜及關(guān)節(jié)外科教育培訓(xùn)乃至口腔醫(yī)學(xué)教育帶來(lái)更大的想象空間。數(shù)字化技術(shù)在口腔醫(yī)學(xué)教育中的應(yīng)用仍具有很大的潛力,其在住院醫(yī)師規(guī)范化培訓(xùn)和繼續(xù)教育中也將實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用，更多的口腔醫(yī)學(xué)專(zhuān)培醫(yī)師將從中受益。