牙拔除术虚拟仿真触反馈

牙拔除术虚拟仿真-触反馈-多媒体实验教学系统

摘要

（一）线上线下教学结合

牙拔除术是口腔操作技能中比较难的项目，课程组保留了传统的线下教学，结合模型、视频，临床观摩讲解口腔各种局部麻醉的方法、步骤、拔牙器械的分类及用法，牙拔除术的基本操作步骤、方法。同时依托“基于力反馈的口腔线下虚拟仿真教学系统”开展虚拟仿真教学。内容包括“拔牙知识库”、“单项技能训练”和“拔牙综合训练”三个模块。其中拔牙知识库包括：局部麻醉术、拔牙器械认知及使用、牙及牙槽窝的解剖生理、拔牙术的步骤，以及拔牙的适应症、禁忌症和并发症；单项技能训练子模块的内容包括：局部阻滞麻醉、牙龈分离、牙挺及牙钳的选择和使用；拔牙综合训练模块模拟了病例查看、工具选择、椅位调整和拔牙操作等完整的临床拔牙过程，并且包含普通牙拔除和阻生牙埋伏牙等不同难度的病例。

3.线上教学

在教师指导下，学生通过操作“基于拔牙全过程训练的虚拟仿真线上系统”，强化牙拔除术方法及注意事项的学习，过程包括①对虚拟患者进行问诊；②对虚拟患者进行检查；③制定拔牙方案；④进行干预治疗；⑤术前准备，调整患者体位、医生椅位，选择工具；⑥进行虚拟麻醉操作；⑦进行牙龈分离；⑧使用牙挺；⑨使用牙钳；⑩进行术后处理；（11）查看操作结果。系统全程监控学生的操作，并进行每个步骤的评分和综合评价，从而实现客观、量化的培训考核体系。同时学生依托该课程，开展牙拔除术的课前预习与课后强化学习。

图1课程内容

图2教学运行

（二）教学评价促进教学改进

图3课程评价

本课程在建设过程中开发了第一套与临床环境高度逼真，且结合了高精度力反馈装置的牙拔除术操作培训系统。它结合了口腔医学、信息工程、自动化、大数据等不同学科和方向，完美将多学科进行交叉融合，突出了前沿知识和技术的创新，引领了国内教学模式及方法的进步。

1.课程建设的必要性及先进性

（1）虚拟仿真拔牙实验系统具有无需耗材，节省费用，无临床风险的优点，可以让受训者在进入临床进行真实的拔牙操作实习前，充分掌握牙拔除术的临床操作流程、要点、器械和主要难点，避免了可能造成的临床并发症和医疗纠纷。此外，还可弥补部分院校无法充分满足实习学生临床实习需要的不足。

（2）本系统通过建立一个虚拟仿真的力反馈训练操作环境，让受训者进行牙拔除术完整操作步骤的练习，受训者能实际体验特定手术操作所需要的器械、手部力量、运动轨迹和精细的操作技能，避免造成手术并发症。系统可以在考核时记录受训者操作的全过程，并进行人机交互的回放和分析，从而实现量化的教学、培训和考核，让教师可以对学生进行客观一致的评价。

（3）受训者可以从多媒体资料库中选择需要巩固的基础知识，并可自由选择需要重点训练的练习模块进行反复练习，充分调动了学生参与实验教学的积极性和主动性。

（4）本系统能够让教师通过教学总控系统对学生进行实时追踪，从而更有效率对学生的实习操作进行监督和指导。此外，教师还可根据学生的实习情况，通过上传新的病例，让系统管理人员创建和更新训练内容和考核病例，使系统更适合于各个单位的个性化需求。

2.虚实结合，力反馈体验拔牙感受

3.学习与评价有机结合

拔牙数字化虚拟仿真培训系统按照牙拔除术的全过程，分为多级任务，一级任务3个，二级任务13个，三级任务若干（可扩增）。通过人机交互和力反馈设备的操作完成全部流程的拔牙操作，有序的引导学生进行理论学习及操作实训。并对学生的每个学习步骤及操作进行评价及指导。

4.传统教学的延伸与拓展

课程团队名单及简介：

课程负责人：季平，教授、主任医师，博士生导师，重庆医科大学附属口腔医院/口腔医学院院长，主要研究虚拟仿真技术与教学的融合。

课程团队名单：

重庆医科大学口腔医学院：季平宋锦璘黄元丁李勇李婷李显蒋琳李毅庞梦微何力董艳玲邱叶朱露颖赵芮鲁琦

北京众绘虚拟现实技术研究院有限公司：丛宇赵晓含杨浩万家武田召滨贺钰