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探析仿真模擬系統在口腔醫學(xué)實(shí)驗教學(xué)中的應用
摘 要:口腔醫學(xué)院引進(jìn)CLNSM綜合性臨床仿真模擬教學(xué)實(shí)驗系統,改革了傳統的實(shí)驗教學(xué)。學(xué)生和教師的反饋反映出對此系統的接受度較高,實(shí)用性較強,值得進(jìn)一步推廣應用。
關(guān)鍵詞:仿真模擬系統; 口腔醫學(xué); 實(shí)驗教學(xué)
1 引 言
2003年,上海交通大學(xué)口腔醫學(xué)院引進(jìn)了CL IN2S IM綜合性臨床仿真模擬教學(xué)實(shí)驗系統,改革了過(guò)去的傳統實(shí)驗項目,完成了新形勢下口腔醫學(xué)實(shí)驗教學(xué)的初步轉型。
醫學(xué)是經(jīng)驗型的學(xué)科,需要反復、大量病例經(jīng)驗的學(xué)習積累,才能形成快速、準確的診斷和治療決策能力。尤其是口腔科門(mén)診,實(shí)踐操作性很強,實(shí)習醫師在帶教老師的指導下, 需要獨立面對患者,完成溝通,進(jìn)行操作。該專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)決定了實(shí)驗教學(xué)和臨床實(shí)習教學(xué)在口腔醫學(xué)教學(xué)中的重要支柱作用,兩者的緊密聯(lián)系、相輔相成關(guān)系主要體現為實(shí)驗教學(xué)是培養學(xué)生把理論知識轉化為實(shí)際動(dòng)手能力的最早的主要平臺,在理論課教學(xué)和實(shí)習教學(xué)中的引導過(guò)渡中起了關(guān)鍵性功能。在醫療環(huán)境嚴峻、實(shí)習資源減少的情況下,實(shí)驗教學(xué)明顯緩解了實(shí)習教學(xué)的壓力,對提高學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手能力、避免實(shí)習中的醫患糾紛具有積極意義。
許多缺乏條件的學(xué)院,主要利用口外模型或離體牙,觀(guān)察和重復帶教老師的操作來(lái)完成實(shí)驗課,然后直接進(jìn)入臨床實(shí)習,同時(shí)教師評分仍然用目測方式,準確性打折扣。學(xué)生進(jìn)入臨床后會(huì )發(fā)現口外模型操作與臨床實(shí)際間有巨大差異。同時(shí),實(shí)習醫師開(kāi)始接觸臨床,從單純的學(xué)生身份轉變?yōu)橐粋�(gè)準醫生,學(xué)生在轉變中可能不適應甚至產(chǎn)生困惑。緊張和不適應心理導致他們不敢在病人身上操作或者操作失誤率較高,難以迅速建立學(xué)生在臨床上的工作信心和提高他們的臨床操作水平。
CL INSIM口腔仿真模擬系統是一套能夠模擬臨床真實(shí)操作環(huán)境,輔助臨床前操作教學(xué)的口腔專(zhuān)業(yè)教學(xué)工具。其仿真設計顯著(zhù)縮小了實(shí)驗室和臨床之間的差距,使學(xué)員能夠在臨床實(shí)習前順利掌握一些基本的臨床操作技能,從而實(shí)現理論學(xué)習到臨床實(shí)習間的順利過(guò)渡。
2 仿真模擬系統在口腔醫學(xué)實(shí)驗教學(xué)中的工作原理
CLNSM口腔仿真模擬由治療系統、頭模部分、牙齒模型、多媒體系統和評估系統等臨床模擬教學(xué)中所需的軟件與硬件所組成。
2. 1 治療系統、仿真頭模系統、牙齒模型模擬真實(shí)的臨床環(huán)境
口腔仿真模擬系統中綜合治療機的機械動(dòng)力部分,完全根據臨床操作實(shí)際配置,其中快慢手機、光源、噴水冷卻、吸唾系統、面板控制、椅位調節等也完全模擬臨床。仿真頭顱模型仿照病人口腔軟硬組織解剖、咬合關(guān)系、牙齒排列等情況,具有較高的仿真性。除簡(jiǎn)單的開(kāi)閉口運動(dòng)外,與真實(shí)病人類(lèi)似的矢狀裸部和裸道裝置能夠模擬多種下領(lǐng)運動(dòng),如前伸運動(dòng)、側方運動(dòng)等。模型牙齒的材質(zhì)具有與天然牙齒近似的硬度和密度,能給予學(xué)員操作時(shí)最大程度的逼真磨切手感。其面罩裝置還模擬了人體口腔周?chē)浗M織環(huán)境,有助于學(xué)員中掌握支點(diǎn)的選擇、口鏡的使用以及臨床操作時(shí)對鄰近組織的保護。在同一副模型上,既可以進(jìn)行嵌體的洞形制備,又可以進(jìn)行全冠、固定橋以及樁冠的基牙制備、取模、暫時(shí)冠制作、拔牙、齒槽外科小手術(shù)等。
2. 2 多媒體演示交流系統即時(shí)監控操作過(guò)程
現代醫學(xué)教學(xué)需要采取老師與學(xué)生雙向教學(xué)組織形式,采取啟發(fā)性課堂教學(xué),使教學(xué)富有啟發(fā)性、思考性。借助仿真模擬系統配備的小型攝像頭與局域網(wǎng)絡(luò )監示器,可將帶教教員操作的過(guò)程在每位學(xué)員位置的電腦上進(jìn)行直播、放大,使每位學(xué)員都能清楚觀(guān)看教員實(shí)驗操作的細節。學(xué)員能夠在仿真頭顱模型系統上掌握多數實(shí)驗操作技能,如病人體位的調節、支點(diǎn)的選擇、對操作區鄰近組織的保護、利用口鏡牽拉組織和觀(guān)察操作區域的方法等。同時(shí),教員能夠直接監控學(xué)員的電腦屏幕,通過(guò)學(xué)員與老師之間的呼叫按鈕,實(shí)現教員與學(xué)員間一對一交流和一對多的實(shí)時(shí)交流。此外,學(xué)員的整個(gè)操作過(guò)程都能記錄為視頻保存下來(lái)以供回顧,在最后進(jìn)行評價(jià)并列出操作中所犯的錯誤。在操作的過(guò)程中,還會(huì )在出現錯誤操作時(shí)響起提示音,及時(shí)提醒學(xué)員糾正,以提高臨床操作的質(zhì)量以及效率。
2. 3 評估系統客觀(guān)評估學(xué)生的操作, 訓練其正確性、高效性
系統自帶5套評估軟件。切削壓力評價(jià)系統在學(xué)生牙體預備時(shí)通過(guò)壓力傳感器隨時(shí)評估高速手機的工作情況,訓練學(xué)生以恰當的切削力( 30～60 g)進(jìn)行牙體組織的磨切,以達到保護手機和避免過(guò)大壓力造成的局部產(chǎn)熱過(guò)高引起牙髓刺激。自動(dòng)軌跡跟蹤系統通過(guò)CCD攝像機設備等準確記錄學(xué)員在進(jìn)行牙體預備時(shí)頭部、口鏡、手機、手臂等標志點(diǎn)的運動(dòng)軌跡并綜合評分,能夠糾正學(xué)員的工作姿勢,使學(xué)員養成良好的臨床操作習慣,提高工作效率和預防頸椎及腰背部疾病等職業(yè)性傷害。窩洞制備評估系統利用三維立體掃描裝置,將制備好的牙齒窩洞模型,通過(guò)高速的三維裝置掃描后,與預先設置好的標準窩洞輪廓進(jìn)行比較。計算機將對制備的窩洞進(jìn)行客觀(guān)地評分。評估內容包括窩洞的外形輪廓和窩洞的深度評估。將操作者的窩洞洞形與預置的標準窩洞進(jìn)行比較后,用不同的顏色來(lái)標記。評估窩洞的外形輪廓時(shí),過(guò)度制備的地方用紅色表示,不足的地方用藍色表示;評估窩洞的深度時(shí),紅色部分顯示比標準窩洞的淺的部分,藍色則相反。
在最后的評語(yǔ)中,還會(huì )根據洞形的不足之處,給予相應的建議和改進(jìn)。根管制備評估系統,通過(guò)內置攝像頭評估學(xué)生的根管制備是否到達正確深度。肩臺制備評估系統可以為肩臺預備邊緣連續性、預備體的形態(tài)和光滑程度、預備量、邊緣的寬度和位置、聚合角度、肩臺的外形和角度等多個(gè)因素給出評分。與教師制備的標準肩臺的數據差異越大則表示學(xué)員的得分越低。
3 仿真模擬系統的教學(xué)效果
目前,我們已在仿真模擬系統上開(kāi)設多項實(shí)驗,包括口腔頜面外科學(xué)的口腔頜面外科學(xué)基本操作、牙拔除術(shù)、膿腫切開(kāi)引流術(shù)、牙間結扎、牙槽骨修整術(shù),牙體牙髓病學(xué)的洞型制備和墊基充填、牙齒髓腔預備,根管制備,種植學(xué)的種植模型操作等。通過(guò)口腔7 年制學(xué)生00～05級5屆學(xué)生的逐步應用,大大調動(dòng)了學(xué)生的積極性。學(xué)生的學(xué)習興趣明顯提高,同時(shí)通過(guò)計算機標準評估對自己的真實(shí)水平也有了客觀(guān)了解。為了了解與傳統實(shí)驗教學(xué)的效果比較,調查了經(jīng)過(guò)傳統教學(xué)后進(jìn)入臨床實(shí)習,然后又回到實(shí)驗室進(jìn)行仿真模擬系統下繼續訓練的40名00級學(xué)生對系統的反饋,同時(shí)調查了使用此系統的所有實(shí)驗帶教10名教師對系統的反饋。結果表明,學(xué)生在學(xué)習體驗、學(xué)習效率、對系統的認同度等方面和教師在教學(xué)體驗、教學(xué)效率、對系統的認同度等方面的平均分都超過(guò)了3分(贊同) ,說(shuō)明系統被師生的普遍接受和肯定。
4 本系統的不足及解決途徑
4. 1 仿真模擬系統的不足
(1) 教師能力。全新的系統教學(xué)要教師首先克服以往在臨床上沒(méi)有客觀(guān)評估造成的一些不規范的工作習慣;全進(jìn)口的設備和軟件需要教師進(jìn)行整體培訓;日方根據日本實(shí)驗教學(xué)標準開(kāi)發(fā)的系統需要兼備臨床教學(xué)經(jīng)驗和計算機軟件開(kāi)發(fā)能力的教師進(jìn)行改進(jìn)和完善。雖然我院已邀請日方技術(shù)人員對教師進(jìn)行培訓并派教師赴日專(zhuān)項學(xué)習后對系統實(shí)現了一些完善, 仍存在因為知識產(chǎn)權、技術(shù)屏蔽等無(wú)法解決的技術(shù)難題。
(2) 制備評估系統的有限性。窩洞制備評估系統目前只是在有限的幾個(gè)牙位可以進(jìn)行評估。第一磨牙的評估可以開(kāi)展。其系統自帶的只是上頜第一磨牙Ⅰ類(lèi)洞形評估模塊,通過(guò)摸索、比對和反復調整,制作了Ⅱ類(lèi)洞形的評估模塊。但是,在Ⅱ類(lèi)洞形的細節部分的評估尚有不足,如鳩尾峽部、齦壁、軸壁、梯的位置設計等等。另外,上頜中切牙有相應的掃描夾具,由于牙齒大小、體積不同,制作標準窩洞模塊時(shí),沒(méi)有相應的參考模式,原準備在上頜中切牙制作Ⅲ類(lèi)和Ⅴ類(lèi)洞形評估模塊,試驗多次未果。其他牙位沒(méi)有相應的掃描夾具,無(wú)法建立評估模塊。肩臺制備評估系統由于標準與國內差異較大,無(wú)法使用。
(3) 成本較高。發(fā)達國家的口腔醫療市場(chǎng)比較成熟,牙醫職業(yè)收入高且穩定,并在社會(huì )上有較高的地位,高等口腔醫學(xué)教育被普遍認同為精英教育。模擬實(shí)驗教學(xué)多數需要學(xué)生額外付費。如德國,雖然目前的高等教育不收學(xué)費,但口腔醫學(xué)的學(xué)生許多練習需要的器械和耗材得自己花錢(qián)。國內使用的系統配套耗材、模型等依賴(lài)進(jìn)口,而且許多模型屬于一次性使用,完成所有仿真試驗項目,平均達到2 500 元/學(xué)生,為了降低成本,有的項目只能2名學(xué)生共同操作,這是目前此系統無(wú)法大面積推廣的最大障礙。
4. 2 解決上述問(wèn)題的途徑
(1) 在醫師繼續教育培訓中,應加強師資隊伍教學(xué)理念與技能的培訓,造就一支教學(xué)理念先進(jìn)、教學(xué)意識強的骨干教師隊伍,充分發(fā)揮臨床教師在教學(xué)中的主導作用。通過(guò)長(cháng)期、連續的培養過(guò)程, 培養相應的仿真模擬實(shí)驗教學(xué)素質(zhì)。
(2) 學(xué)校和國內相應技術(shù)企業(yè)應建立合作關(guān)系,共同加速開(kāi)發(fā)適應中國口腔醫學(xué)教學(xué)標準的系統和耗材,減少進(jìn)口依賴(lài)。
(3) 口腔醫學(xué)專(zhuān)業(yè)院校應加大對實(shí)驗教學(xué)的經(jīng)費投入,同時(shí)鑒于單個(gè)院校開(kāi)發(fā)成本過(guò)高,可以通過(guò)加強交流合作,共同開(kāi)發(fā)改進(jìn)此系統后進(jìn)行資源共享,共同提高教學(xué)水平,實(shí)現實(shí)驗室的高效使用率。
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