数字化应用软件在颌面部局部解剖教学中的应用

高小波，高 森，雷博程，宋佳颖，夏梦菲

（1.赤峰学院附属医院 口腔综合科；2.赤峰学院 口腔医学院，内蒙古 赤峰 024000）

口腔解剖生理学是一门以研究口腔、颅、颌、面、颈部诸部位的正常形态结构、功能活动及其临床应用为主的学科是学习口腔医学课程的基础[1].口腔解剖生理学授课从传统的粉笔板书、手绘挂图、尸体标本的结合，逐渐转变为PowerPoint课件、网络flash动画或人体解剖视频配合尸体标本完成教学.虽有较大的进步，但教学效果仍不够理想.随着数字化外科技术与3D打印技术在口腔颌面外科中的广泛应用，特别是通过数字化外科软件进行一系列术前手术评估与模拟已在临床工作中得到了普及[2].将数字化技术引入口腔颌面解剖学的教学当中，尤其是骨组织的学习，不但可以使口腔医学生获得三维可视化的印象，并可以通过软件操作进行骨骼形态与位置的全方位观察，进而可以通过3D打印技术将软件内文件打印成实体模型反复参研学习.因此，

可通过此方法提高学生学习兴趣，提高教学质量.

1 目前口腔解剖生理学教学的现状

口腔解剖生理学是一门重要的口腔医学专业基础课程.而在颌面部局部解剖学的部分，面颅骨有其特有的特点，如骨质较薄，形态结构多变，各骨之间的联结较复杂.因此,仅仅通过二维的挂图与多媒体课件讲授，学生们很难理解其三维结构.目前，多数院校的尸体标本均存在着短缺的现状，且很难满足所有同学的解剖学学习需求.课上时间的限制，使得学生们更多地需要在课后进行复习及自主学习，但是传统的教学手段很难满足学生们的学习需求，使得学习的主动性和积极性下降，从而降低了学习质量.致使在后续口腔医学专业课学习时，对于与解剖相关的知识理解程度上有所欠缺.

为更清晰地了解学生们对教学的反馈与需求，本研究对本校三届口腔医学专业本科生的口腔解剖生理学中局部解剖教学满意度进行调查与质量反馈.对结果进行统计总结发现以下几点主要需求：一是学生们对颌面部局部解剖的神经血管部分的三维方向位置理解不够清晰；二是颌面部骨性结构的掌握程度较好；三是认为教学方式亟待改善，缺乏三维立体的教学媒介；四是课后的复习与自主学习积极性较弱，究其原因多数同学们表示缺乏复习指导材料.通过以上反馈总结我们认为教学方式与媒介的改变是解决以上问题的主要方式.

因此，教育工作者应该去寻找创新的教学工具和方法，可以帮助补充现有的教学模式.而数字化技术，使用移动平板电脑技术和相关的解剖医学软件可以提高解剖教学的质量.

2 颌面部解剖结构的数字化展现

随着颌骨疾病患病率的上升，解剖知识的教育和教学就变得尤为重要，科学技术的进步，移动设备开始越来越多地被应用于许多领域，其中移动平板技术因其携带方便，应用简单，更适合被用于解剖教学中来.移动平板技术意味着医疗软件应用程序，在医学教育中起着越来越重要的作用.性能突出的应用程序，有助于教育工作者的解剖教学工作.在临床，学术和教育环境的实际应用中数字化应用软件的选入标准包括：该应用程序必须包含一系列的解剖结构，解剖术语使用准确；该应用程序必须展示出一定程度的互动功能；在该程序中所示的解剖结构应包括在一个虚拟三维格式内；应用程序的主要语言必须是英语和汉语等[3].

解剖应用程序可以让学生通过使用详细的3D模型直视和操纵复杂的解剖结构.解剖应用程序中的内容包括临床相关性，并且可以从教学视频互动中获得附加内容.而所有应用程序需要一个交互的平台，平板技术的优势在于其整合的能力，并提供解剖信息给用户，以最适当的方式为用户的学习提供方便.教师在临床和解剖教学中创新性的应用平板电脑技术会发现，通过应用程序可以将解剖部位的结构完全的展示出来，包括解剖部位，毗邻结构如神经和血管等[3].

目前，已经有越来越多的教育者意识到数字化应用软件对解剖学教育的重要性，且我们在颌面部骨性结构的授课中已经开始应用如人体解剖3d互动图集等软件，并取得了很好的效果.解剖应用程序如可见的身体，3DMedical，和Pocket解剖等都是新颖的应用解剖程序.教育工作者可以在使用应用程序时突出显示特定的解剖结构或删除图层，以显现某些解剖结构.复杂解剖关系可以通过操纵3D虚拟模型来说明.但在使用的过程中教师需要行使掌控与引导的职责，帮学生们学会如何正确使用这些软件，提取准确的知识点.越来越多的软件公司开始设计各种各样的教学交互平台软件，如何在众多软件中去挑选合适的教学软件是教育者的职责.

而关于如何增加学生课后学习的途径和模型材料，已经有一些院校可以把3d打印的模型用于教学.3d打印技术是一种快速成形技术，将特定的解剖结构打成教辅模型更有利于同学们课后学习，尤其适用于颌面部多骨块的连接方式与位置的学习.应用3D打印技术，精确批量地获得立体、可自由拆卸组合的实物，分配给每位学生，让学生熟悉掌握口腔颌面-头颈部各类组织的空间解剖形态和毗邻关系，将传统的枯燥死记硬背的学习模式转变为灵活的，便于理解的学习[4].就如同将颌面部骨性解剖结构变成拼装模型既提高了学习效率也大大增加了学习的趣味性.

3 数字化应用程序在口腔颌面部解剖教学中的效果及评价

数字化应用程序是多种多样功能的灵活组合.平板电脑的轻便和技术新颖获得了医学教育工作者和学生的一致好评.平板电脑多媒体技术在医学教育中可以作为数据库，这种技术有能力来存储整本课本的知识.并且可以根据需要进行输出知识.现代平板电脑是便携式的，并提供了大量的多点触控屏幕界面，允许用户进行交互操作，使得数字化应用解剖的教学可以完美的应用.解剖实验室如西米德兰手术培训中心也正在融入平板电脑技术，支持本科生和研究生的教学和教育[5].学习有三种不同的风格：视觉，听觉和动觉，手机和平板电脑的应用解剖学生的好处是，他们可以一起呈现解剖资料，学生可以找到最适合个人的学习风格[6].尽管如此，解剖学教育工作者所面临的挑战是如何最大限度地提高信息的传递准确性，从而利用有限的资源培养学生对三维解剖结构的理解能力.

当前解剖学教育需要一个能够让学生详细了解解剖结构的教学方法，并利用三维数据，完善教育方法.这种方法不仅仅是对于解剖教学，更应该致力于长期整体医学教育.因此，数字化应用对学生的全面教育的影响是具有挖掘的潜力.在解剖教学使用的数字3D人体模型不是一个新概念.然而，随着终端设备移动平板设备的日益普及，数字化应用程序可以有一个新的应用前景.初步研究表明，平板电脑辅助学习者有所改善参与而实现教育的有效性[7].iPad平板技术基于三维虚拟模型的移动应用将有助于提高使用者对解剖关系的理解，并且补充现有解剖学教学.

但也有一些阻碍，目前有一些环节限制着解剖学教育应用多媒体技术.这些阻碍大致可分为解剖问题和基础设施问题.从解剖学的角度来看，没有出现过对解剖移动平板电脑应用程序的准确性进行评估的研究.对于每个应用程序的解剖资料的准确性没有要求，会导致某些结构缺失或有贴错标签的可能.因此，不利于教学和学习.有些应用程序只可通过单个系统进行操作，这意味着用户将不得不购买多个应用程序来有一个完整的解剖参考.

4 展望

研究人员还应当力求解决数字化应用程序的解剖信息的精度问题，讨论应用解剖程序及其运行情况对解剖学教育的影响.因此，移动平板电脑作为解剖教育设备优势也将继续扩大.为了这种优势的扩大，应该改善移动平板电脑教育技术的长期生存能力.让他们可以一直作为辅助学习工具使用.持续硬件和软件开发意味着，关于解剖细节和精度问题的质疑可能会逐渐减少[8].对于平板移动设备解剖应用程序进一步的研究需要继续进行，以评估这种新技术对解剖学教育和综合知识的教育的有效性.数字化移动解剖学教育的下一个重大飞跃将是其中有3D模型的应用.尸体标本教学是不可被替代的，而数字化教学技术应用于日常教学之中是对口腔医学基础教育有重要帮助的，并且随着技术的发展和教学条件的改善，数字化技术在教学中的应用前景将十分广阔.