3D打印技術(shù)在顯微根尖手術(shù)臨床教學(xué)中的應(yīng)用

邵秉一 甘寧

摘要：觀察3D打印技術(shù)在顯微根尖手術(shù)臨床教學(xué)實(shí)施中的效果，探討其應(yīng)用的可行性及有效性。根據(jù)患者影像學(xué)資料，運(yùn)用3D打印技術(shù)，數(shù)字化真實(shí)再現(xiàn)患者的根尖周情況，為牙體牙髓臨床教學(xué)提供直觀的教學(xué)模型。3D打印技術(shù)對(duì)根尖周手術(shù)教學(xué)是一種有效教學(xué)方式，提高了牙體牙髓病教學(xué)質(zhì)量及解決臨床實(shí)際問(wèn)題的能力，值得口腔科教師使用推廣。

關(guān)鍵詞：3D打印;顯微根尖手術(shù);臨床教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2019）19-0079-02

3D打印技術(shù)是一種以數(shù)字模型數(shù)據(jù)文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用特殊可粘合材料，通過(guò)逐層打印方式及疊加材料組成的3D實(shí)體模型。牙體牙髓根尖外科手術(shù)在口腔顯微鏡、超聲儀器、牙體生物相容材料、口腔CBCT等最先進(jìn)的設(shè)備器械支持下已經(jīng)是一項(xiàng)非常微創(chuàng)的顯微手術(shù)。其中，對(duì)于根尖病損范圍相對(duì)較小，唇/頰側(cè)骨皮質(zhì)完整的患牙，根尖病損區(qū)的定位和精確去骨一直是牙體牙髓顯微根尖手術(shù)的重點(diǎn)及難點(diǎn)。去骨暴露的位置、形狀、大小、方向和深度影響著根尖區(qū)的定位。3D打印技術(shù)目前已在牙體牙髓顯微根尖手術(shù)的臨床治療中開(kāi)展，包括個(gè)性化手術(shù)導(dǎo)板制作，上、下頜骨缺損仿真模型制作等。這不僅改進(jìn)了傳統(tǒng)的治療手段，更為廣大的患者帶來(lái)了福音。當(dāng)前顯微根尖手術(shù)的臨床本科帶教仍以傳統(tǒng)的老師課上授課和理論筆試考試為主，盡管有多媒體教學(xué)手段及為數(shù)不多的解剖標(biāo)本的輔助，學(xué)生們對(duì)于口腔頜面部的解剖關(guān)系、病損區(qū)軟硬組織結(jié)構(gòu)仍難以直觀理解。我們認(rèn)為：3D打印技術(shù)應(yīng)用于牙體牙髓顯微根尖手術(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有助于深化學(xué)生對(duì)于根尖病損區(qū)解剖位置的空間理解，有助于建立三維立體的形象空間思維，提高學(xué)習(xí)效率及學(xué)習(xí)興致，很好地掌握慢性根尖周炎手術(shù)的治療原則，進(jìn)而提高教學(xué)質(zhì)量。

計(jì)算機(jī)輔助的3D打印技術(shù)可以依據(jù)臨床中病人的CBCT影像數(shù)據(jù)制作出三維模型輔助醫(yī)生開(kāi)展手術(shù)診治，可以輔助臨床醫(yī)生制訂可預(yù)測(cè)的術(shù)中方案，并通過(guò)3D導(dǎo)板將相關(guān)信息運(yùn)用到手術(shù)治療過(guò)程中。已有學(xué)者在CBCT和3D打印技術(shù)的輔助下制作手術(shù)導(dǎo)板用以固定手術(shù)瓣膜，使得手術(shù)視野清晰，又能保護(hù)軟組織瓣膜，減輕術(shù)后的并發(fā)癥。近年來(lái)，牙體牙髓科的醫(yī)生開(kāi)始將該項(xiàng)技術(shù)用于顯微根尖手術(shù)術(shù)中：他們通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行引導(dǎo)，微創(chuàng)、精確定位根尖病變區(qū)域，控制截根方向、角度。3D打印技術(shù)能夠幫助醫(yī)生解決臨床技術(shù)問(wèn)題，同樣的也能夠讓學(xué)生收益，通過(guò)3D打印技術(shù)在顯微根尖手術(shù)臨床帶教的應(yīng)用，可以引導(dǎo)學(xué)生快速定位手術(shù)區(qū)，精準(zhǔn)切除根尖病變及周圍感染組織，提高手術(shù)教學(xué)的效率，提高了課堂的活躍度，縮短了理論課枯燥的授課時(shí)間，為學(xué)生后期在臨床上開(kāi)展顯微根尖手術(shù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

目前針對(duì)牙體牙髓手術(shù)治療的相關(guān)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)多數(shù)沿用理論及視頻教學(xué)，大多數(shù)老師只是通過(guò)大量枯燥的文字授課，并單純從二維空間進(jìn)行講解。但對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的病例教學(xué)時(shí)老師往往會(huì)感到頭痛，因?yàn)樗麄儫o(wú)法高效地通過(guò)空間視覺(jué)把病例講解清楚。在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及計(jì)算機(jī)飛速發(fā)展的今天，應(yīng)用多種教學(xué)模式已經(jīng)成為當(dāng)今高等醫(yī)學(xué)院校教學(xué)的主流方式。因此，3D打印技術(shù)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將患者的綜合情況直觀地展示出來(lái)，這有利于老師向?qū)W生展開(kāi)更直觀的教學(xué)，并達(dá)到事半功倍的效果。過(guò)去以授課為基礎(chǔ)的教學(xué)模式中，學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容缺乏直觀認(rèn)識(shí)，經(jīng)常被動(dòng)接受知識(shí)。事實(shí)上學(xué)生要擁有一定的空間思維能力才能較好地掌握根尖區(qū)相關(guān)重要解剖結(jié)構(gòu)。而學(xué)生的水平層次不齊，大多數(shù)學(xué)生不能在短時(shí)間內(nèi)充分理解和接受教學(xué)內(nèi)容，不能融入課堂的氛圍，因此達(dá)不到應(yīng)有的教學(xué)效果。應(yīng)用3D打印實(shí)體模型進(jìn)行模擬手術(shù)，包括在實(shí)體模型上進(jìn)行翻瓣、去骨、切割、倒充填和固定等術(shù)式的直接操作。與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比較，3D打印模型具有以下特點(diǎn)：（1）能幫助學(xué)生更明確的反映術(shù)區(qū)三維空間關(guān)系及直觀地理解術(shù)區(qū)的重要解剖位置;（2）直觀感受術(shù)區(qū)血管神經(jīng)束分布和上頜竇位置及周圍骨組織的厚度，模擬手術(shù)需要的入路，實(shí)體感強(qiáng)，可反復(fù)進(jìn)行模型外科操作;（3）提高教學(xué)質(zhì)量、激發(fā)了學(xué)生的主觀能動(dòng)性以及解決實(shí)際臨床問(wèn)題的能力，可使學(xué)生參與實(shí)際手術(shù)的設(shè)計(jì)，提高學(xué)生對(duì)課本上涉及涵蓋面較少的相關(guān)手術(shù)知識(shí)的認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力[1]。

3D打印模型應(yīng)用于顯微根尖手術(shù)教學(xué)的具體方法：將實(shí)習(xí)學(xué)生分組，要求各組學(xué)生根據(jù)臨床及影像學(xué)資料做出初步診斷，并描述根尖區(qū)病變的嚴(yán)重程度、所累及的牙位，最后確定治療方案，內(nèi)容包括：翻瓣設(shè)計(jì)、去骨開(kāi)窗的位置、根尖切除角度和長(zhǎng)度及阻斷根內(nèi)感染與牙周間關(guān)系。各組分別結(jié)合患者CBCT影像圖片并結(jié)合慢性根尖周病變治療原則，在3D打印的模型上畫出翻瓣線并精確測(cè)量去骨開(kāi)窗位置，制作修復(fù)導(dǎo)板。教師可以一開(kāi)始先在3D打印模型上進(jìn)行講解，或先聽(tīng)學(xué)生的回答然后給予解答及糾正。

通過(guò)對(duì)常見(jiàn)非手術(shù)根管再治療失敗病例重建3D模型模擬牙體牙髓外科手術(shù)操作，加強(qiáng)對(duì)顯微根尖手術(shù)治療原則的認(rèn)識(shí)和理解并形象化的了解手術(shù)步驟及方法，同時(shí)也加入了功能性外科的理念，使學(xué)生充分認(rèn)識(shí)根尖局部解剖結(jié)構(gòu)及顯微根尖手術(shù)的治療步驟。在教學(xué)過(guò)程中我們發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)顯微根尖手術(shù)的治療原則及適應(yīng)癥掌握較好，但對(duì)于根尖手術(shù)方法步驟的理解和認(rèn)知欠佳。通過(guò)在3D打印模型上進(jìn)行的手術(shù)操作教學(xué)，使學(xué)生對(duì)根尖區(qū)疾病模型重建有了更加直觀深刻的認(rèn)識(shí)，通過(guò)3D模型上的模擬手術(shù)操作訓(xùn)練，學(xué)生對(duì)顯微根尖手術(shù)的治療原則及后期的功能重塑也有一定的體會(huì)。

小結(jié)：3D打印技術(shù)集局部解剖結(jié)構(gòu)模型、術(shù)前、術(shù)中診斷及治療于一體，在同一個(gè)模型上實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的整合及一體化訓(xùn)練。3D打印技術(shù)在顯微根尖手術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用，提高了教學(xué)的直觀性和生動(dòng)性，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，有利于培養(yǎng)本科實(shí)習(xí)生良好的臨床思維模式，對(duì)未來(lái)的臨床工作受益匪淺，由于CBCT影像資料都來(lái)自臨床患者真實(shí)的數(shù)據(jù)，因此學(xué)生在結(jié)合臨床真實(shí)病例的基礎(chǔ)上能有效地提高其對(duì)疾病的診療能力，極大地鍛煉了學(xué)生的臨床診療能力。據(jù)此，我們結(jié)合顯微根尖手術(shù)的教學(xué)特點(diǎn)，將3D打印技術(shù)引入顯微根尖手術(shù)的臨床教學(xué)，帶給學(xué)生身臨其境的效果，拉近課本學(xué)習(xí)與臨床實(shí)際的距離，提高口腔牙體牙髓實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量。通過(guò)3D打印模型，學(xué)生可以根據(jù)課前預(yù)習(xí)已掌握的醫(yī)學(xué)知識(shí)，推理疾病的病因、癥狀，進(jìn)而嘗試通過(guò)己有的醫(yī)學(xué)知識(shí)對(duì)根尖顯微外科疾病診斷提出自己的治療方案，而這種認(rèn)識(shí)的過(guò)程加深了學(xué)生對(duì)局部解剖的理解。更具優(yōu)勢(shì)的是借助3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)教學(xué)中不同患者真實(shí)病例資料的獲取與分析，同時(shí)結(jié)合可視化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)解剖結(jié)構(gòu)及治療原則的講解，并真實(shí)體會(huì)手術(shù)方式，極大地提高了學(xué)生的課堂活躍度，從而更好地達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。3D打印技術(shù)不僅在牙體牙髓病教學(xué)，在其他學(xué)科教學(xué)如骨科、普外科及各種復(fù)雜手術(shù)模擬操作教學(xué)中均將具有良好的前景，目前在牙體牙髓顯微根尖手術(shù)教學(xué)領(lǐng)域中還只是處于起步階段，相信隨著計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，其應(yīng)用將會(huì)更加廣泛和便捷。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫成，于金華.3D打印技術(shù)在口腔臨床的應(yīng)用[J]，口腔生物醫(yī)學(xué)，2014，（1）：49-52.