三維可視化技術(shù)及3D打印模型結(jié)合CBL教學(xué)法在牙槽外科下頜阻生第三磨牙拔除術(shù)臨床教學(xué)中的應(yīng)用

摘"要：目的：探討三維可視化技術(shù)聯(lián)合3D打印模型與案例教學(xué)法（CBL）對(duì)牙槽外科下頜阻生第三磨牙拔除術(shù)臨床教學(xué)應(yīng)用效果。方法：本研究選取了60名在新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院口腔科實(shí)習(xí)的口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)實(shí)習(xí)生作為研究對(duì)象，等量隨機(jī)分為兩組。對(duì)照組給予常規(guī)教學(xué)方法，試驗(yàn)組采用三維可視化技術(shù)及3D打印模型結(jié)合CBL教學(xué)法，記錄兩組學(xué)生的理論成績(jī)、實(shí)踐技能及教學(xué)滿意度。結(jié)果：試驗(yàn)組學(xué)生的理論測(cè)試和實(shí)踐技能測(cè)試成績(jī)均顯著高于對(duì)照組學(xué)生，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。此外，試驗(yàn)組學(xué)生對(duì)教學(xué)的滿意度明顯高于對(duì)照組學(xué)生，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論：三維可視化技術(shù)及3D打印模型聯(lián)合CBL教學(xué)法在牙槽外科下頜阻生第三磨牙拔除術(shù)臨床教學(xué)中表現(xiàn)出顯著的優(yōu)勢(shì)，不僅能提高學(xué)生的理論知識(shí)和實(shí)踐技能，還能增強(qiáng)學(xué)生對(duì)牙槽外科的認(rèn)知和實(shí)踐能力。

關(guān)鍵詞：阻生牙拔除術(shù)；三維可視化技術(shù)；3D打印；臨床教學(xué)

牙槽外科學(xué)作為口腔頜面外科學(xué)的重要部分，在口腔醫(yī)學(xué)本科生的臨床實(shí)踐教學(xué)中占據(jù)著至關(guān)重要的地位。其中，阻生牙拔除術(shù)不僅是牙槽外科的臨床實(shí)踐核心，也是口腔醫(yī)學(xué)專業(yè)實(shí)習(xí)生必須掌握的關(guān)鍵技能。由于其位置的特殊性以及牙齒結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，使得下頜阻生第三磨牙拔除術(shù)成為教學(xué)難點(diǎn)［1］。然而，傳統(tǒng)的教學(xué)方法如依賴幻燈片、示意圖和視頻等，雖然能提供一定的理論知識(shí)，但在實(shí)際操作方面卻顯得捉襟見肘。包括實(shí)習(xí)生在臨床實(shí)踐中參與手術(shù)或觀摩時(shí)，由于口腔空間的狹窄和手術(shù)操作的動(dòng)態(tài)性，他們往往難以觀察到手術(shù)的每一個(gè)細(xì)節(jié)。這不僅影響了實(shí)習(xí)生的學(xué)習(xí)效果，也限制了他們?cè)谖磥?lái)臨床實(shí)踐中的表現(xiàn)。隨著科技的進(jìn)步，三維可視化技術(shù)和3D打印模型的出現(xiàn)為牙槽外科教學(xué)帶來(lái)了新的變革［2］。通過將這兩種技術(shù)相結(jié)合，并融入案例教學(xué)法（Case"Based"Learning，CBL），為實(shí)習(xí)生提供了一個(gè)全新的、沉浸式的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。三維可視化技術(shù)能夠?qū)?fù)雜的牙槽結(jié)構(gòu)和手術(shù)過程進(jìn)行細(xì)致入微的呈現(xiàn)，讓學(xué)生從任何角度觀察到阻生牙與周圍組織的空間關(guān)系［3］。而3D打印模型則進(jìn)一步將這種虛擬的三維圖像轉(zhuǎn)化為觸手可及的現(xiàn)實(shí)模型，使學(xué)生能夠親手操作，深入了解下頜阻生第三磨牙的形態(tài)和位置。CBL教學(xué)法則強(qiáng)調(diào)了學(xué)生的主動(dòng)性和參與性，通過真實(shí)的病例分析，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考和問題解決。這種教學(xué)方法與三維可視化技術(shù)和3D打印模型的結(jié)合，使學(xué)生在理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐操作之間建立了無(wú)縫對(duì)接，極大地提高了學(xué)習(xí)效果和臨床思維能力。本研究旨在通過比較三維可視化技術(shù)及3D打印模型結(jié)合CBL教學(xué)法和傳統(tǒng)教學(xué)方法，評(píng)價(jià)學(xué)生的理論成績(jī)、實(shí)踐能力及教學(xué)滿意度，對(duì)三維可視化技術(shù)及3D打印模型結(jié)合CBL教學(xué)法的教學(xué)研究設(shè)計(jì)、研究效果進(jìn)行介紹和討論，希望能對(duì)口腔醫(yī)學(xué)生口腔頜面外科教學(xué)提供一定的幫助。

1"資料與方法

1.1"研究對(duì)象

將2021年7月—2023年7月在新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院口腔科實(shí)習(xí)的60名口腔醫(yī)學(xué)本科生隨機(jī)分為試驗(yàn)組與對(duì)照組，每組30名。試驗(yàn)組采用三維可視化技術(shù)及3D打印模型結(jié)合CBL教學(xué)法教學(xué)，對(duì)照組采用傳統(tǒng)教學(xué)法。其中試驗(yàn)組學(xué)員男11名，女19名，年齡20～28歲，中位年齡23歲；對(duì)照組學(xué)員男10名，女20名，年齡21～28歲，中位年齡23歲。兩組一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.2"教學(xué)方法及內(nèi)容

針對(duì)下頜阻生第三磨牙的不同分型，選取不同分型具有代表性的臨床病例及其影像學(xué)資料，構(gòu)建典型病例的數(shù)據(jù)庫(kù)。隨后，利用MIMICS軟件進(jìn)行三維可視化處理，并據(jù)此創(chuàng)建教學(xué)模型。此外，通過采用醫(yī)用級(jí)高精度3D打印機(jī)，進(jìn)一步將不同分型的典型病例轉(zhuǎn)化為實(shí)體模型，供學(xué)生作為教學(xué)材料。在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，設(shè)立試驗(yàn)組與對(duì)照組。試驗(yàn)組采用三維可視化技術(shù)與3D打印模型結(jié)合的CBL教學(xué)法：通過三維動(dòng)態(tài)手術(shù)模擬演示，指導(dǎo)學(xué)生在3D打印實(shí)體模型上完成手術(shù)操作訓(xùn)練。對(duì)照組則沿用傳統(tǒng)教學(xué)模式，通過觀看包含下頜阻生第三磨牙臨床及影像學(xué)資料的幻燈片來(lái)學(xué)習(xí)理論知識(shí)，并使用常規(guī)的口腔模型進(jìn)行手術(shù)模擬訓(xùn)練。兩組學(xué)生的教學(xué)時(shí)長(zhǎng)均設(shè)定為80分鐘。在教學(xué)內(nèi)容上，兩組均圍繞阻生牙的分型識(shí)別、阻力分析原理、手術(shù)入路和患牙脫位方法展開理論教學(xué)。實(shí)踐環(huán)節(jié)則聚焦于下頜阻生第三磨牙拔除術(shù)的模擬操作，其中試驗(yàn)組學(xué)生得以在基于真實(shí)病例數(shù)據(jù)的三維可視化分析與操作演示指導(dǎo)下，利用3D打印的實(shí)物模型進(jìn)行精確的手術(shù)模擬（如下圖），而對(duì)照組學(xué)生則在普通口腔模型上進(jìn)行相應(yīng)的模擬操作。

下頜阻生第三磨牙三維可視化分析圖

1.3"教學(xué)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

為評(píng)估教學(xué)方案的有效性，針對(duì)下頜阻生第三磨牙拔除術(shù)的教學(xué)成果，從理論知識(shí)掌握、實(shí)踐操作技能以及學(xué)生對(duì)教學(xué)的滿意度三個(gè)維度進(jìn)行綜合考量。理論知識(shí)考核不同類型下頜阻生第三磨牙拔除的阻力分析（權(quán)重25%）、準(zhǔn)確診斷分型的能力（權(quán)重25%），以及詳盡且合理的術(shù)前規(guī)劃策略（權(quán)重50%）。每項(xiàng)考核均設(shè)有明確的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，總分為100分。實(shí)踐操作能力的評(píng)估包括手術(shù)切口與入路的精準(zhǔn)性（占比25%）、有效去除阻力的方法（占比25%）、牙齒脫位方向的正確性（占比25%），以及手術(shù)操作的熟練度與完成時(shí)間（占比25%），實(shí)操考核滿分為100分。此外，教學(xué)滿意度評(píng)分包括學(xué)習(xí)興趣（0～2分）、獨(dú)立思考能力（0～2分）、動(dòng)手機(jī)會(huì)的充分性（0～2分）、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的表現(xiàn)（0～2分）以及師生互動(dòng)的質(zhì)量（0～2分）等五個(gè)維度，每項(xiàng)最高得分為2分，總分10分。

1.4"統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS"19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料以x±s標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2"結(jié)果

3"討論

牙槽外科學(xué)在口腔頜面外科學(xué)中占有舉足輕重的地位，對(duì)于培養(yǎng)口腔醫(yī)學(xué)生的臨床實(shí)踐能力至關(guān)重要。下頜第三磨牙的拔除操作，對(duì)實(shí)習(xí)生及年輕醫(yī)生而言，是一項(xiàng)極具挑戰(zhàn)的任務(wù)。由于下頜阻生第三磨牙常伴隨復(fù)雜的阻生情況，如位置偏低或患者口腔空間有限，都大大增加了手術(shù)的難度［4］。更為關(guān)鍵的是，此類磨牙因其特殊的解剖位置，與下牙槽神經(jīng)緊密相連，且有時(shí)其舌側(cè)骨板異常薄弱，且牙根經(jīng)常出現(xiàn)彎曲和變異，這就導(dǎo)致在手術(shù)過程中可能會(huì)出現(xiàn)移位、斷根、出血等術(shù)中并發(fā)癥，以及術(shù)后可能出現(xiàn)的腫脹、出血、感染、神經(jīng)損傷等問題，手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高［5］。

然而，傳統(tǒng)的教學(xué)方式往往僅限于提供靜態(tài)的圖像和簡(jiǎn)化的操作流程，難以真實(shí)再現(xiàn)手術(shù)中的動(dòng)態(tài)與復(fù)雜性。這種理論與實(shí)踐之間的鴻溝，使得學(xué)生在面對(duì)真實(shí)手術(shù)情境時(shí)常常感到無(wú)所適從。盡管幻燈片展示和書面教材能夠傳授基礎(chǔ)理論知識(shí)，但它們無(wú)法充分展現(xiàn)手術(shù)過程中的微妙變化和復(fù)雜情境。因此，學(xué)生在實(shí)際操作中往往缺乏足夠的經(jīng)驗(yàn)和技巧，導(dǎo)致在面對(duì)真實(shí)患者時(shí)感到力不從心。

為了縮小這一理論與實(shí)踐的差距，我們亟須探索更先進(jìn)、更實(shí)用的教學(xué)方法。三維可視化技術(shù)便是一種極具潛力的教學(xué)手段［6］。三維可視化技術(shù)利用CBCT等影像學(xué)數(shù)據(jù)，通過先進(jìn)的計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)，將復(fù)雜的口腔解剖結(jié)構(gòu)以三維圖像來(lái)展示，可以應(yīng)用相應(yīng)的軟件將涉及下頜阻生第三磨牙毗鄰不同的解剖結(jié)構(gòu)用不同的顏色標(biāo)記出來(lái)，為學(xué)生提供了一個(gè)直觀且清晰的視覺體驗(yàn)。并且，下頜阻生第三磨牙的拔除過程往往取決于阻生牙的類型、位置、深度和阻力有密切關(guān)系，三維可視化技術(shù)在相關(guān)軟件的輔助設(shè)計(jì)后可以以動(dòng)畫的形式生動(dòng)地展現(xiàn)出整個(gè)手術(shù)的過程，包括牙齒切割的位置和方向、分根的步驟、每個(gè)部分的脫位方向和過程，可以體現(xiàn)得一目了然。這不僅彌補(bǔ)了臨床實(shí)習(xí)中因視野受限而無(wú)法觀察到的操作細(xì)節(jié)，還讓學(xué)生能夠通過三維可視化技術(shù)，清晰地看到并理解整個(gè)手術(shù)過程。這種教學(xué)方式徹底改變了傳統(tǒng)教學(xué)中的靜態(tài)模式，使學(xué)生能夠全方位、多角度地觀察下頜阻生牙拔除術(shù)的每一個(gè)步驟。我們?cè)谌S可視化技術(shù)的基礎(chǔ)上可以進(jìn)行模擬手術(shù)過程，給學(xué)生們講解包括高速渦輪機(jī)和超聲骨刀在內(nèi)的不同動(dòng)力系統(tǒng)在分根、增隙中的精妙運(yùn)用，牙齒切割的詳細(xì)流程，以及口腔組織的實(shí)時(shí)變化，都通過三維圖像和動(dòng)畫得到了精確的呈現(xiàn)。這些通過三維圖像和動(dòng)畫精確呈現(xiàn)的內(nèi)容，極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使他們更加積極主動(dòng)地投入學(xué)習(xí)中去。

此外，3D打印模型的引入為學(xué)生提供了寶貴的實(shí)踐機(jī)會(huì)［7］。與傳統(tǒng)的解剖學(xué)模型相比，3D打印模型在模擬真實(shí)牙齒的解剖結(jié)構(gòu)和形態(tài)特征方面更為精準(zhǔn)［8］。學(xué)生可以在這些模型上進(jìn)行反復(fù)的模擬操作，從而熟練掌握手術(shù)器械的使用和手術(shù)流程，顯著提升其實(shí)踐能力［9］。同時(shí)，下頜阻生第三磨牙在臨床中具有多樣的分類，每一類型的拔除方法都各有特點(diǎn)。因此，CBL教學(xué)法對(duì)于提升學(xué)生的臨床思維和問題解決能力至關(guān)重要［10］。通過分析真實(shí)病例，學(xué)生能夠更深入地了解不同患者的具體狀況和手術(shù)需求，從而更好地把握手術(shù)適應(yīng)證、評(píng)估手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，并制訂合理的術(shù)后管理方案。在案例討論中，學(xué)生與教師和同學(xué)之間的互動(dòng)還能有效地拓寬其臨床視野，提升其臨床決策能力［11］。教師可以引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)特定的手術(shù)步驟或難點(diǎn)進(jìn)行討論，鼓勵(lì)他們提出自己的見解和疑問。同時(shí)，教師也可以根據(jù)學(xué)生的反饋，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和方式，以滿足學(xué)生的不同需求。此外，還可以組織學(xué)生進(jìn)行小組討論或角色扮演，讓他們?cè)趯?shí)際操作中互相學(xué)習(xí)和交流，提升他們的臨床思維和團(tuán)隊(duì)合作能力。

本研究結(jié)果顯示試驗(yàn)組的理論知識(shí)成績(jī)及實(shí)踐操作成績(jī)均高于對(duì)照組（P＜0.01），教學(xué)滿意度評(píng)分也高于對(duì)照組（P＜0.01）。這一結(jié)果證實(shí)了這種綜合教學(xué)方法在提升口腔科實(shí)習(xí)醫(yī)生在下頜阻生第三磨牙拔除術(shù)方面的教學(xué)效果和滿意度上的積極作用。當(dāng)然，這種教學(xué)方法也面臨一些挑戰(zhàn)和限制，如三維可視化技術(shù)和3D打印模型的高成本，以及學(xué)生參與度和學(xué)習(xí)動(dòng)力的問題。這要求我們?cè)趯?shí)際應(yīng)用中需要充分考慮教學(xué)資源的合理分配，并積極引導(dǎo)學(xué)生，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力［12］。

總而言之，三維可視化技術(shù)、3D打印模型與CBL教學(xué)法的結(jié)合，在牙槽外科下頜阻生第三磨牙拔除術(shù)的臨床教學(xué)中展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢(shì)和廣闊的應(yīng)用前景。這種方法為學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)更為真實(shí)、立體的學(xué)習(xí)環(huán)境，有助于全面提升他們的實(shí)踐能力和臨床思維。展望未來(lái)，我們將繼續(xù)探索和優(yōu)化這一教學(xué)方法，以期為口腔醫(yī)學(xué)教育的發(fā)展貢獻(xiàn)更多的力量。

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基金項(xiàng)目：學(xué)位與研究生教育研究課題（2020MSA112）

作者簡(jiǎn)介：亞爾肯·阿吉（1991—"），男，維吾爾族，新疆烏魯木齊人，碩士研究生，主治醫(yī)師，研究方向：牙及牙槽外科。

*通信作者：陳曉濤（1972—"），女，新疆烏魯木齊人，博士研究生，主任醫(yī)師，教授，研究方向：牙周病學(xué)。