基于3D打印技術聯合CBL教學在口腔種植教學中的應用

黃玉梅 張 賓

濱州醫學院附屬醫院 山東濱州 256600

種植義齒已經成為牙列缺損/缺失首先選擇的治療方法。口腔醫學教學中口腔種植學也作為獨立教材進行授課，不再依附于口腔頜面外科及口腔修復學教材中。口腔種植義齒較為抽象，要求學生不僅有較好的頜面外科解剖基礎，同時也須掌握良好的口腔修復基本技能[1]。傳統的口腔種植課教學枯燥無趣，往往會使學生喪失興趣[2]，如何保證高質量的口腔種植學教學面臨著巨大的挑戰。案例教學法(Case based learning，CBL)教學模式已經取得了不錯的教學成果，是一種以案例為基礎的開放式、互動式的新型教學模式[3]。

基于3D打印技術的發展，神經外科、骨科、口腔科等醫療科室已逐步實現該技術[4]。3D打印技術用于口腔種植教學中，可以將較為抽象的骨組織等重要解剖結構具體化，易于學生的理解，同時可提升學生的興趣，加深理論知識與實踐能力的培養。因此本研究擬對3D打印技術聯合CBL教學在口腔種植教學應用進行分析，為口腔種植學教學提供一些參考資料。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

選取2020年8月—2021年9月在本科室進行臨床實習的濱州醫學院附屬醫院口腔專業本科生，共60人。入科時隨機分成試驗組30人，對照組30人，所有研究對象均接受一致的入科前基礎理論學習及見習指導，試驗組男12人，女18人，學生年齡22～24歲，平均年齡(23.26±0.67)歲，上學期理論平均成績(80.24±8.69)分，實驗技能平均成績(79.35±4.68)分；對照組學生男11人，女19人，學生年齡22～24歲，平均年齡(23.77±0.92)歲，上學期平均成績(80.91±8.27)分，實驗技能平均成績(80.28±5.02)分。兩組學生在性別、年齡構成以及上學期平均成績方面比較，差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。

表1 兩組患者基線資料對比

1.2 研究方法

對照組采用傳統案例教學模式。以帶課教師講授為主，輔助以幻燈片模式及視頻進行教學為主，每周一進行兩次授課，每次課120分鐘，共3學時。授課內容主要包括牙列缺損的診斷治療、影像學檢查結果分析及重要數據的測量、種植外科基本操作規范等，其他時間由帶教老師指導學生完成日常診療活動，要求學生能夠運用所學理論知識鑒別診斷和治療牙列缺損及牙列缺失常見疾病。理論課講授完成后進行診室內的臨床實踐，最后進行理論考核與實驗技能考核。兩組均為同一教師團隊進行授課，授課內容均為口腔種植學，授課時間相同。

試驗組采用3D打印技術聯合CBL教學法，實驗組：根據臨床上具體患者病例，打印出各類骨缺損，進行口腔種植手術5例。根據錐形束CT獲得的DICOM數據及3sharp掃描獲得STL數據導入Guidemia種植設計軟件，制作3D牙支持式數字化導板及模型。收集患者病例資料，包括術前、術中、術后、隨訪資料。學生入科前一周將術者病例資料及3D打印導板模型發放，分組討論。學生進行小組內的討論及匯報，通過查閱種植學相關書籍及文獻進行方案設計，課堂由教師隨機抽取匯報學生進行演講，最后通過各小組討論發言后對病例診療方案進行匯總。教師對各小組提出的方案做出點評，并布置課后任務，讓學生進行進一步加深理解。

1.3 觀察指標

(1)比較兩組學生理論考核和實踐技能考核成績。比較兩組學生理論知識掌握程度和實踐技能操作能力，出科考試按百分制計算，分為基礎理論和實踐技能兩項，其中基礎理論知識部分占100分，實踐技能操作部分占100分。基礎理論知識考核采取閉卷考試，考核內容為種植外科的基礎理論。實踐操作考核種植外科的模型操作，由任課老師根據學生臨床技能掌握熟練程度及最終操作模型進行現場打分。

(2)發放調查問卷進行調查分析，內容為能否激發學習熱情與積極性、能否提升課堂效率、能否加深對知識的理解及掌握、能否節省課堂時間及精力、能否提升綜合分析能力、能否加強溝通及表達能力、能否增強解決問題能力、能否活躍課堂氣氛、能否提高團隊合作能力、能否接受此教學模式10個方面，每項評分5分。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 一般情況

本研究中60名學生全部完成整個測試過程。

2.2 兩組教學成績及問卷調查分析結果

兩組學生均獨立完成課后考核評分，其中試驗組學生的理論考核成績及實踐技能考核成績均高于正常對照組成績，且差異均有統計學意義。試驗組學生教學調查問卷分數明顯高于對照組，差異均具有統計學意義，見表2。

表2 兩組教學成績及滿意度比較(分，±s)

表3 兩組學生調查問卷結果(分，±s)

3 討論

口腔種植學是源于口腔修復學和口腔頜面外科學共同的基礎而產生的學科，涉及的知識點較多，且種植體種類繁多，操作技術要求較高，學生們難以進行最開始的學習訓練[5]。案例教學法是通過臨床上常見的病例與理論知識相結合進行講授的一種方法[6]。CBL教學方法理念更新速度快、傳授知識更容易接受，學生獲取知識較為容易，在學生能力培養、邏輯思維運用及自學能力等多方面均可起到積極作用。該教學方法可以啟發并引導學生的創新思維，因材施教的模式使學生從學會到會學的思維轉變[7]。口腔醫學生通過案例教學法可以熟練運用理論知識解決臨床實際問題，提高學生對理論知識的理解能力，同時可以開拓思維、補充理論與教材的銜接不足等問題。案例教學法可以充分調動學生學習的積極性和主動性，為學生創造參與教學的機會，激發學生主體參與意識，加強教學互動形式[8]。因此，案例教學法可以實現知識教育與能力教育相結合，更重視學生智能的培養，加強醫學生創新思維和創新能力的訓練，使醫學生具有廣泛的專業技能、良好的工作態度和行為準則，更適應醫學發展教育。

3D打印導板技術逐漸得到患者及醫生的認可，可以規避手術重要解剖結構，如上頜鼻腭管、上頜竇、下頜頦孔、神經管等，避免種植不良并發癥的發生。3D打印導板技術是基于患者缺失牙最佳位置進行逆向的設計，軟件中先設計種植體的最佳三維位置，并讓學生們參與導板的設計過程，從而可以將頜面外科中骨組織解剖結構與口腔修復中的牙冠等信息進行有效關聯，加深學生對口腔骨解剖結構的理解及認知。3D打印技術可以使學生進行標準的模擬操作，可以根據不用的骨量條件進行分類模擬操作，最大程度地還原口內實操效果。另外學生還可以在3D打印模型上進行反面病例的模擬，加深學生對重要解剖結構位置種植的理解[9]。3D打印導板下種植的教學主要有以下幾方面優點：

(1)3D打印導板的病例來源于臨床病例，大量不同類型的種植骨缺損或缺失牙位置均為真實數據，學生可以將自己的操作病例與教師病例相對比，可以幫助學生快速認清不足[10]。

(2)3D打印導板的病例形象直觀，可以將重要的結構一同打印，使學生在相對較短的教學時間中掌握較為抽象的解剖結構。同時，也大大降低了傳統的真實解剖教學的成本，學生們可以將自身操作的打印模型一并作為臨床復習的材料，提高了教學效果[11]。

(3)口腔種植的3D打印導板容易滿足，通過錐形術CBCT及口腔掃描儀采集數據打印即可。

此研究將案例教學法與3D打印技術聯合應用于教學中，學生可以通過3D打印導板正確三維位置與自由手進行對比。找到不同牙位種植牙容易發生的問題，及時糾正方向位置。本次研究中發現大部分學生自由手操作時容易發生較大偏差，多數學生認為種植體植入的方向及定點位置是操作的難點重點。口腔內部操作時會出現盲區，容易導致種植體定點位置錯誤，比如學生在口腔內操作時往往在患者的右手邊位置，而左側的缺失牙定點時會怕傷到近中牙而習慣性偏遠中。同時植入后牙視野較差時也容易產生“勾手”等方向問題而出現種植方向偏向遠中，影響最后修復效果[12]。在前牙視野較為好的位置也會出現一些備洞的實物問題，如前牙的位置偏向唇頰側等問題。教師應提示學生應不斷地在模型上進行訓練的重要性，否則一旦進入臨床容易給患者造成不可逆的傷害。本研究中試驗組學生的理論考核成績、實踐技能考核成績均高于對照組，說明CBL聯合3D打印技術能提高學生教學認可度，相比于傳統的教學模式更能激發學生學生的興趣和積極性，能獲得學生們的認可。

總之，基于3D打印技術聯合CBL教學應用于口腔種植的教學，提高了學生對理論知識的理解程度，實踐操作更加熟悉，對教學模式更加認可。為學生畢業后有由學生到醫師之間的角色快速轉變奠定基礎，具有較好的教學應用前景，值得在教學中應用推廣。