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探析仿真模擬系統(tǒng)在口腔醫(yī)學實驗教學中的應(yīng)用
摘 要:口腔醫(yī)學院引進CLNSM綜合性臨床仿真模擬教學實驗系統(tǒng),改革了傳統(tǒng)的實驗教學。學生和教師的反饋反映出對此系統(tǒng)的接受度較高,實用性較強,值得進一步推廣應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:仿真模擬系統(tǒng); 口腔醫(yī)學; 實驗教學
1 引 言
2003年,上海交通大學口腔醫(yī)學院引進了CL IN2S IM綜合性臨床仿真模擬教學實驗系統(tǒng),改革了過去的傳統(tǒng)實驗項目,完成了新形勢下口腔醫(yī)學實驗教學的初步轉(zhuǎn)型。
醫(yī)學是經(jīng)驗型的學科,需要反復、大量病例經(jīng)驗的學習積累,才能形成快速、準確的診斷和治療決策能力。尤其是口腔科門診,實踐操作性很強,實習醫(yī)師在帶教老師的指導下, 需要獨立面對患者,完成溝通,進行操作。該專業(yè)特點決定了實驗教學和臨床實習教學在口腔醫(yī)學教學中的重要支柱作用,兩者的緊密聯(lián)系、相輔相成關(guān)系主要體現(xiàn)為實驗教學是培養(yǎng)學生把理論知識轉(zhuǎn)化為實際動手能力的最早的主要平臺,在理論課教學和實習教學中的引導過渡中起了關(guān)鍵性功能。在醫(yī)療環(huán)境嚴峻、實習資源減少的情況下,實驗教學明顯緩解了實習教學的壓力,對提高學生實踐動手能力、避免實習中的醫(yī)患糾紛具有積極意義。
許多缺乏條件的學院,主要利用口外模型或離體牙,觀察和重復帶教老師的操作來完成實驗課,然后直接進入臨床實習,同時教師評分仍然用目測方式,準確性打折扣。學生進入臨床后會發(fā)現(xiàn)口外模型操作與臨床實際間有巨大差異。同時,實習醫(yī)師開始接觸臨床,從單純的學生身份轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋�準醫(yī)生,學生在轉(zhuǎn)變中可能不適應(yīng)甚至產(chǎn)生困惑。緊張和不適應(yīng)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(tǒng)是一套能夠模擬臨床真實操作環(huán)境,輔助臨床前操作教學的口腔專業(yè)教學工具。其仿真設(shè)計顯著縮小了實驗室和臨床之間的差距,使學員能夠在臨床實習前順利掌握一些基本的臨床操作技能,從而實現(xiàn)理論學習到臨床實習間的順利過渡。
2 仿真模擬系統(tǒng)在口腔醫(yī)學實驗教學中的工作原理
CLNSM口腔仿真模擬由治療系統(tǒng)、頭模部分、牙齒模型、多媒體系統(tǒng)和評估系統(tǒng)等臨床模擬教學中所需的軟件與硬件所組成。
2. 1 治療系統(tǒng)、仿真頭模系統(tǒng)、牙齒模型模擬真實的臨床環(huán)境
口腔仿真模擬系統(tǒng)中綜合治療機的機械動力部分,完全根據(jù)臨床操作實際配置,其中快慢手機、光源、噴水冷卻、吸唾系統(tǒng)、面板控制、椅位調(diào)節(jié)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。除簡單的開閉口運動外,與真實病人類似的矢狀裸部和裸道裝置能夠模擬多種下領(lǐng)運動,如前伸運動、側(cè)方運動等。模型牙齒的材質(zhì)具有與天然牙齒近似的硬度和密度,能給予學員操作時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圍軟組織環(huán)境,有助于學員中掌握支點的選擇、口鏡的使用以及臨床操作時對鄰近組織的保護。在同一副模型上,既可以進行嵌體的洞形制備,又可以進行全冠、固定橋以及樁冠的基牙制備、取模、暫時冠制作、拔牙、齒槽外科小手術(shù)等。
2. 2 多媒體演示交流系統(tǒng)即時監(jiān)控操作過程
現(xiàn)代醫(yī)學教學需要采取老師與學生雙向教學組織形式,采取啟發(fā)性課堂教學,使教學富有啟發(fā)性、思考性。借助仿真模擬系統(tǒng)配備的小型攝像頭與局域網(wǎng)絡(luò)監(jiān)示器,可將帶教教員操作的過程在每位學員位置的電腦上進行直播、放大,使每位學員都能清楚觀看教員實驗操作的細節(jié)。學員能夠在仿真頭顱模型系統(tǒng)上掌握多數(shù)實驗操作技能,如病人體位的調(diào)節(jié)、支點的選擇、對操作區(qū)鄰近組織的保護、利用口鏡牽拉組織和觀察操作區(qū)域的方法等。同時,教員能夠直接監(jiān)控學員的電腦屏幕,通過學員與老師之間的呼叫按鈕,實現(xiàn)教員與學員間一對一交流和一對多的實時交流。此外,學員的整個操作過程都能記錄為視頻保存下來以供回顧,在最后進行評價并列出操作中所犯的錯誤。在操作的過程中,還會在出現(xiàn)錯誤操作時響起提示音,及時提醒學員糾正,以提高臨床操作的質(zhì)量以及效率。
2. 3 評估系統(tǒng)客觀評估學生的操作, 訓練其正確性、高效性
系統(tǒng)自帶5套評估軟件。切削壓力評價系統(tǒng)在學生牙體預(yù)備時通過壓力傳感器隨時評估高速手機的工作情況,訓練學生以恰當?shù)那邢髁? 30～60 g)進行牙體組織的磨切,以達到保護手機和避免過大壓力造成的局部產(chǎn)熱過高引起牙髓刺激。自動軌跡跟蹤系統(tǒng)通過CCD攝像機設(shè)備等準確記錄學員在進行牙體預(yù)備時頭部、口鏡、手機、手臂等標志點的運動軌跡并綜合評分,能夠糾正學員的工作姿勢,使學員養(yǎng)成良好的臨床操作習慣,提高工作效率和預(yù)防頸椎及腰背部疾病等職業(yè)性傷害。窩洞制備評估系統(tǒng)利用三維立體掃描裝置,將制備好的牙齒窩洞模型,通過高速的三維裝置掃描后,與預(yù)先設(shè)置好的標準窩洞輪廓進行比較。計算機將對制備的窩洞進行客觀地評分。評估內(nèi)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(yù)置的標準窩洞進行比較后,用不同的顏色來標記。評估窩洞的外形輪廓時,過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,紅色部分顯示比標準窩洞的淺的部分,藍色則相反。
在最后的評語中,還會根據(jù)洞形的不足之處,給予相應(yīng)的建議和改進。根管制備評估系統(tǒng),通過內(nèi)置攝像頭評估學生的根管制備是否到達正確深度。肩臺制備評估系統(tǒng)可以為肩臺預(yù)備邊緣連續(xù)性、預(yù)備體的形態(tài)和光滑程度、預(yù)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因素給出評分。與教師制備的標準肩臺的數(shù)據(jù)差異越大則表示學員的得分越低。
3 仿真模擬系統(tǒng)的教學效果
目前,我們已在仿真模擬系統(tǒng)上開設(shè)多項實驗,包括口腔頜面外科學的口腔頜面外科學基本操作、牙拔除術(shù)、膿腫切開引流術(shù)、牙間結(jié)扎、牙槽骨修整術(shù),牙體牙髓病學的洞型制備和墊基充填、牙齒髓腔預(yù)備,根管制備,種植學的種植模型操作等。通過口腔7 年制學生00～05級5屆學生的逐步應(yīng)用,大大調(diào)動了學生的積極性。學生的學習興趣明顯提高,同時通過計算機標準評估對自己的真實水平也有了客觀了解。為了了解與傳統(tǒng)實驗教學的效果比較,調(diào)查了經(jīng)過傳統(tǒng)教學后進入臨床實習,然后又回到實驗室進行仿真模擬系統(tǒng)下繼續(xù)訓練的40名00級學生對系統(tǒng)的反饋,同時調(diào)查了使用此系統(tǒng)的所有實驗帶教10名教師對系統(tǒng)的反饋。結(jié)果表明,學生在學習體驗、學習效率、對系統(tǒng)的認同度等方面和教師在教學體驗、教學效率、對系統(tǒng)的認同度等方面的平均分都超過了3分(贊同) ,說明系統(tǒng)被師生的普遍接受和肯定。
4 本系統(tǒng)的不足及解決途徑
4. 1 仿真模擬系統(tǒng)的不足
(1) 教師能力。全新的系統(tǒng)教學要教師首先克服以往在臨床上沒有客觀評估造成的一些不規(guī)范的工作習慣;全進口的設(shè)備和軟件需要教師進行整體培訓;日方根據(jù)日本實驗教學標準開發(fā)的系統(tǒng)需要兼?zhèn)渑R床教學經(jīng)驗和計算機軟件開發(fā)能力的教師進行改進和完善。雖然我院已邀請日方技術(shù)人員對教師進行培訓并派教師赴日專項學習后對系統(tǒng)實現(xiàn)了一些完善, 仍存在因為知識產(chǎn)權(quán)、技術(shù)屏蔽等無法解決的技術(shù)難題。
(2) 制備評估系統(tǒng)的有限性。窩洞制備評估系統(tǒng)目前只是在有限的幾個牙位可以進行評估。第一磨牙的評估可以開展。其系統(tǒng)自帶的只是上頜第一磨牙Ⅰ類洞形評估模塊,通過摸索、比對和反復調(diào)整,制作了Ⅱ類洞形的評估模塊。但是,在Ⅱ類洞形的細節(jié)部分的評估尚有不足,如鳩尾峽部、齦壁、軸壁、梯的位置設(shè)計等等。另外,上頜中切牙有相應(yīng)的掃描夾具,由于牙齒大小、體積不同,制作標準窩洞模塊時,沒有相應(yīng)的參考模式,原準備在上頜中切牙制作Ⅲ類和Ⅴ類洞形評估模塊,試驗多次未果。其他牙位沒有相應(yīng)的掃描夾具,無法建立評估模塊。肩臺制備評估系統(tǒng)由于標準與國內(nèi)差異較大,無法使用。
(3) 成本較高。發(fā)達國家的口腔醫(yī)療市場比較成熟,牙醫(yī)職業(yè)收入高且穩(wěn)定,并在社會上有較高的地位,高等口腔醫(yī)學教育被普遍認同為精英教育。模擬實驗教學多數(shù)需要學生額外付費。如德國,雖然目前的高等教育不收學費,但口腔醫(yī)學的學生許多練習需要的器械和耗材得自己花錢。國內(nèi)使用的系統(tǒng)配套耗材、模型等依賴進口,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/學生,為了降低成本,有的項目只能2名學生共同操作,這是目前此系統(tǒng)無法大面積推廣的最大障礙。
4. 2 解決上述問題的途徑
(1) 在醫(yī)師繼續(xù)教育培訓中,應(yīng)加強師資隊伍教學理念與技能的培訓,造就一支教學理念先進、教學意識強的骨干教師隊伍,充分發(fā)揮臨床教師在教學中的主導作用。通過長期、連續(xù)的培養(yǎng)過程, 培養(yǎng)相應(yīng)的仿真模擬實驗教學素質(zhì)。
(2) 學校和國內(nèi)相應(yīng)技術(shù)企業(yè)應(yīng)建立合作關(guān)系,共同加速開發(fā)適應(yīng)中國口腔醫(yī)學教學標準的系統(tǒng)和耗材,減少進口依賴。
(3) 口腔醫(yī)學專業(yè)院校應(yīng)加大對實驗教學的經(jīng)費投入,同時鑒于單個院校開發(fā)成本過高,可以通過加強交流合作,共同開發(fā)改進此系統(tǒng)后進行資源共享,共同提高教學水平,實現(xiàn)實驗室的高效使用率。
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