数字化口腔医学技术在研究生教育中的应用教学研究

赵世勇1,2, 郭雪琪2, 林炳鹏1, 杨雪超1  

(1. 广州医科大学口腔医学院口腔基础医学教研室，广东  广州  510182；

2.广州医科大学口腔医学院口腔种植教研室，广东  广州  510182)

[摘  要]数字化技术已经全面渗透到口腔诊疗的各个环节，新材料、新的信息获取方式与新的加工方式深刻改变了临床工作流程、科研与教育模式。为了培养适应学科发展的高素质口腔专业人才，在口腔研究生教育中开展数字化口腔医学课程具有重要意义。本文内容包括：数字化口腔医学发展现状与技术基本流程，该课程在研究生教育中的重要性与必要性，教学模式与课程内容以及近几年教学经验与成果。

[关键词]数字化；口腔医学； 研究生教育

[基金项目] 2018年广东省高等教育教学改革项目（粤教高函〔2018〕180号-486）；2018年广东省研究生示范课程建设项目（2018SFKC34）。

[作者简介]  赵世勇(1986-)，男，汉族，四川省泸州人，硕士，主治医师，研究方向: 口腔种植学、数字化口腔医学。 杨雪超(1976-)，男，汉族，湖北省宜昌人，博士，教授（通信作者），研究方向: 口腔生物医学。

[中图分类号] R78    [文献标识码] A   [文章编号]      

数字化口腔医学作为信息技术、先进加工技术和口腔医学的多学科交叉新领域，其理论研究、技术发展与临床应用实践已经形成了一门十分活跃、蓬勃发展的新学科^[1]。近年来，数字化技术在口腔医学领域获得迅猛发展和广泛应用，数字医学技术与口腔临床医学和口腔工艺技术的紧密结合，必将涌现一批口腔数字化诊疗技术、带动相关产业的开发，极大地推动了口腔医学临床技术、科研以及教育的发展^[2]。

数字化口腔医疗指采用数字化软硬件设备参与口腔疾病诊治的过程。数字化技术贯穿口腔疾病诊断及治疗全过程：术前通过数字化信息系统采集患者相关信息（牙齿与黏膜3D表面信息，咬合、颌位与颞下颌关节运动信息，面部表面三维立体信息与口腔颌面部立体信息等），不同信息整合后可建立虚拟口腔，继而进行疾病的诊断分析、治疗方案的规划及手术模拟；制作术前手术导板、颌板、临时修复体等，术中使用数字化导板与导航技术以实现精准、安全、高效与微创的目标；术后将术前与术后数据进行整合与比较以评价治疗效果、数字化技术的准确性。目前，数字化技术已经全面渗透到口腔诊疗的各个环节，新材料、新的信息获取方式与新的加工方式深刻的改变了口腔临床工作流程、临床科研与教育模式^[3]。

2014年6月教育部等六部门出台《关于医教协同深化临床医学人才培养改革的意见》，意见的指导思想与目标：立足基本国情，借鉴国际经验，遵循医学教育规律，以“服务需求，提高质量”为主线，医教协同，深化改革，强化标准，加强建设，全面提高临床医学人才培养质量，为卫生计生事业发展和提高人民健康水平提供坚实的人才保障；意见明确指出：2015年起，所有新招的临床医学硕士专业学位研究生，同时也是参加医师规范化培训的住院医师。专硕并轨培养机制实现了临床医学专业学位研究生培养与住院医师规范化培训的有机结合，有利于培养具有扎实理论知识、熟练临床技能和较强创新能力的高层次口腔临床医学人才。

专硕并轨培养体系对研究生教育的课程体系提出更高的要求，强调基础与临床相结合、临床科研与临床技能相结合，课程体系设计应具有综合性、应用性、前沿性，有利于培养学生的临床思维与临床研究能力。鉴于目前数字化口腔发展的趋势及其在未来口腔医疗中的地位，为了培养出适应学科发展的高素质复合型口腔专业人才，在口腔研究生教育中开展数字化口腔医学课程具有重要的现实意义^[4-6]。数字化口腔医学成为口腔临床专硕并轨培养课程体系不可或缺的一环。

一系列数字化、信息化技术＋互联网已经广泛渗透到大众的日常工作和生活之中，改变着人们的思维、生活与工作方式，为我们所处的时代带来了巨大变革，成为这个时代发展最显著的标志^[7]。2014年底，中华口腔医学会确定2015至2017年将连续三年以“数字化口腔医学”为主题举办学术年会，数字化口腔医学时代既是机遇也是挑战，口腔医学工作者应该责无旁贷地勇敢面对和迎接这一挑战，并紧紧抓住这一历史机遇，为推动口腔医学的数字化进程做出贡献。数字化口腔医学学术年旨在更好的推进数字化口腔医学技术在我国规范应用与普及，以便捷、高效、精准的全新口腔医疗服务模式造福广大患者^[7]。我院随即在2014年底，在华南地区率先成立数字化口腔医疗中心，构建了完善的数字化软硬件设备（锥形束CT，口内扫描仪、模型扫描仪、导板设计软件、修复体设计软件、3D树脂与金属打印机、3dMD面部扫描等），开展多学科数字化口腔诊疗，这为本科与研究生医学教育以及临床科研提供了必要条件。数字化口腔医学研究生课程正是在这样的背景下应运而生，考虑到专硕研究生的教育特点，该课程分成三阶段进行，具体内容如下：

1.理论课程结合模型和设备实操

理论课程的目的在于帮助研究生建立数字化口腔医学整个学科的基本理论、基本技术与流出、临床应用范围与新进展等，其内容主要包括：数字化口腔医学的历史背景与进展，数字化信息获取的基本原理、设备与技术规范，数字化信息整合与分析设计软件的分类与操作流程，数字化信息输出格式与制作设备，数字化技术在多学科的临床应用项目与流出等。课程师资队伍包括本领域的教授与临床经验丰富的医生，兼顾科研与临床的协调与同步。数字化口腔技术具有很强的实操性，理论授课时穿插数字化设备与软件的实操，更能激发学生的学习热情，更好的理解相应的数字化设备的工作原理与操作流程。研究生在上临床前，利用体外模型、仿头模进行模拟操作，可完成相关数字化技术流程的学习与串联，为后续临床病例培训提供基础。

2.临床培训与实践

2.1 模块化训练。数字化口腔技术包含三个关键环节：信息获取与整合、信息分析与设计、信息输出与制作三个关键环节。锥形束CT获取口腔颌面部软硬组织的三维立体信息，口内、口外（模型）及面部扫描获取牙齿、黏膜及面部表面三维信息，iCam4D获取无牙颌种植体在口内的三维位置信息，电子面弓与下颌运动轨迹仪获取颞下颌关节与下颌运动信息，继而将这些信息进行整合，构建虚拟口腔，在此基础上进行术前诊断与分析，设计治疗方案，设计修复体、模拟手术方案、设计手术导板，通过CAD/CAM和（或）3D打印技术制作修复体与手术导板。

研究生通过前一阶段的学习与考核后，进入多学科临床病例培训与实践阶段。学生在老师指导下完成上述数字化单个关键环节内各个基本技术流程的培训，逐步将上述流出串起来，最终完整整个流程的学习，并达到以下学习目标：掌握相关数字化技术的要点与临床操作规范；术前模拟设计过程中加强对手术基本原则、方案、治疗计划与预期结果的理解，巩固学科基础理论与知识。

2.2 多学科临床应用。第二阶段则进入专科临床病例的实战培训，这个阶段研究生需将数字化基本流程应用于不同的亚专科病例，不同专业方向的专硕研究生重点掌握本专业的培训内容。牙体牙髓科培训内容：CAD/CAM椅旁快速修复体的分类与材料、牙体预备原则、口内扫描、设计与制作及戴牙等；根尖手术导板、开髓导板、根管疏通导板的数据采集与整合、导板设计与制作及临床应用技术要点；美学区数字化设计与导板辅助下树脂间接修复技术。口腔种植修复科培训内容：数字化2D与3D微笑设计，数字化贴面、冠桥修复，种植单牙、多牙以及无牙颌患者的数字化手术导板的信息采集与整合、3D排牙、种植体三维位置的设计、临时修复体设计与制作、临床前导板试戴、临床应用技术要点及术后导板的精确度分析等，数字化种植单牙、多单位桥与无牙颌数字化修复信息的采集、咬合关系的确定、支架试戴与永久修复体戴入等；数字化导航手术的信息采集与整合、种植体三维位置设计、临床应用技术要点及术后导航手术的精确度分析。正畸科专科培训内容：数字化信息采集与整合、数字化虚拟拔牙与排牙、与隐形矫正工程师讨论治疗方案、参与安放矫正装置及跟踪治疗过程等；数字化托槽粘接定位导板的设计与制作；数字化正畸微型钛种植钉植入导板的设计与制作；参与正畸与正颌跨学科合作病例数字化诊断分析与治疗方案的制定；参与数字化个性化矫正器的设计与研发。口腔颌面外科培训内容：数字化正颌手术的数据采集与整合、手术模拟设计、颌板与导板的设计与3D打印、参与手术过程、术后收集数据进行术前术后比对；数字化颌骨肿瘤切除与重建导板的设计与制作等。牙周病科：数字化冠延长手术导板的数字化信息采集与整、手术模拟设计设计、导板设计与制作、临床技术要点与术后导板手术的精确度分析等。

3.实践中提炼问题并开展临床研究

数字化口腔医学是一门发展迅速、多学科交叉的前沿学科，有诸多问题需进一步探索与研究。研究生通过上述两个阶段的学习与积累，已掌握数字化口腔基本理论、技术基本流程与临床应用技术要点，能够提出针对性问题，经过文献查询与阅读，撰写实验方案，开展临床研究，分析结果，最终撰写论文。研究思路与方向主要包括但不限于：①拓展数字化技术在口腔亚专科的应用广度与深度，开发新的临床应用项目，开发半程、全程数字化流程，以申报新技术与技术专利体现应用成果；②分析数字化技术环节及导板临床应用过程误差的来源与精确性的影响因素，探索如何提高数字化技术临床应用的准确性、高效性和可靠性，进行相关模型研究、动物研究与临床研究，发表论文；③对现有数字化设备、器械、导板设计与制作流程进行改良，开发新的设备、器械、导板与流程，申报研究项目与专利；④随着临床应用的深化，势必产生大量的临床书记，大量数字化信息中可挖掘众多有价值的信息，如构建牙齿三维立体信息数据库，CBCT相关解剖结构统计与分析，牙齿、面形与3D微笑数据的统计与相关性分析，颞下颌关节、颌位与下颌运动关系统计与分析。大数据分析结果为数字化应用解剖的深入研究、疾病诊断与治疗均产生重要的作用。

数字化口腔医学时代既是机遇也是挑战，数字化技术是未来口腔医疗高层次临床与科研人才必须掌握的内容。近6年的研究生教学经验发现，数字化口腔技术是并轨专硕研究生培养时实现临床与科研能力有机结合的重要途径。研究生可通过数字化技术术前手术模拟设计来应用基础理论与技术，可通过数字化技术来有效的量化评价自我学习过程与临床实践效果（如牙体预备后进行口内扫描，学术可自行评价其牙齿预备形态、是否存在倒凹、边缘线位置与形态是否合适等内容，这也是老师评价学生临床技术的载体）。数字化技术应用于口腔临床，产生大量的信息与数据，而数据正是科学研究的重要基础之一，研究生通过通过数据的分析、提炼与总结，产生众多有价值的数据与模型，如CBCT解剖结构分析、牙齿形态分析、面部轮廓分型、颞下颌关节运动信息与颌位关系、术前术后精确性数据分析等。课程开课以来共培养了20余名研究生，国内外权威期刊发表20余篇论文，申报专利10余项。       

数字化口腔医学理论与技术在仍在不断发展、更新与拓展之中，新材料、新技术与新设备不断涌现，极大的促进了口腔医学的发展，然而口腔医学统编教材中介绍数字化技术理论与技术应用的内容仍然不多，为了推广数字化技术的临床应用，普及数字化口腔医学基础理论、临床技术与科研进展，促进口腔医学教育教学水平，2017年由我院编著的《数字化口腔临床技术图解丛书》在人民卫生出版社陆续出版，该丛书是近几年来我院开展数字化口腔临床技术的阶段性总结，为近一步提高数字化技术的临床应用与课程教学质量奠定基础，也为更大范围推广数字化技术提供指导。

参考文献

[1] 胡秀莲, 蒋析, 任抒欣. 种植外科手术导板数字化加工[J]. 中国实用口腔科杂志. 2012:5(5):266-272.

[2] Mangano F. Digital Dentistry: The Revolution has Begun[J]. Open Dent J. 2018 :31;12:59-60.

[3] Mangano F, Shibli JA, Fortin T. Digital Dentistry: New Materials and Techniques[J]. Int J Dent. 2016:5261247.

[4] Prager MC, Liss H. Assessment of Digital Workflow in Predoctoral Education and Patient Care in North American Dental Schools[J]. J Dent Educ. 2020:84(3):350-357.  

[5] Afshari FS, Sukotjo C, Alfaro MF, et al. Integration of Digital Dentistry into a Predoctoral Implant Program: Program Description, Rationale, and Utilization Trends[J]. J Dent Educ. 2017:81(8):986-994.

[6] Cooper LF. Digital Technology: Impact and Opportunities in Dental Education[J]. J Dent Educ. 2019:83(4):379-380.

[7] 王兴. 迎接数字化口腔医学时代的到来 [J] . 中华口腔医学杂志,2016,51 (4): 193-193.

Application of digital stomatology technology in postgraduate education

Zhao shiyong1,2, Guo xueqi2, Lin bingpeng1，Yang xuechao1

(1.Department of Basic Science of Stomatology, Guangzhou Medical University School and Hospital of Stomatology, Guangzhou, Guangdong 510182；2.Department of Oral Implantology, Guangzhou Medical University School and Hospital of Stomatology, Guangzhou, Guangdong 510182)

Abstract: Digital technology has been fully penetrated into all aspects of oral diagnosis and treatment. New materials, new information acquisition methods and new processing methods have profoundly changed the clinical workflow, scientific research and education mode. In order to cultivate high-quality dental professionals to adapt to the development of the discipline, It is of great importance to carry out the course of digital dentistry in the postgraduate education. The main contents of this article includes the current situation and workflow of digital dentistry, the importance and necessity of the course in postgraduate education, the teaching mode and main content of the course, as well as the teaching experience and achievements in recent years.

Keywords: digital;  Stomatology;  postgraduate education