DentSim实时交互式虚拟口腔教学系统的使用及维护

李金军

[摘要] 随着口腔实验教学方法的不断更新，传统的仿真头模训练不能满足于现状，全新的数字化交互式仿真训练系统已步入各大院校，而这些设备都依赖于进口，不规范的操作使用会产生诸多问题，加之国内售后技术不成熟，往往出现维修耗时长，成本高等情况。该文就以我院进口的以色列研发的DentSim仿真头模系统为例，介绍如何正确的使用及日常的维护保养，进而降低设备的故障率。

[关键词] DentSim；操作使用；维护保养

[中图分类号] R7 [文献标识码] A [文章编号] 1672-5654（2018）01（a）-0153-02

[Abstract] With the increasingly updating of the oral experimental teaching method， the traditional artificial head training cant satisfy the status， and the new digital interactive simulation training system has entered into various big hospitals， but the equipment depends on the import， and the non-standard operation and application can product many problems， at the same time， the customer service technology at home is not mature， which can lead to long maintenance time and high cost， the paper introduces how to conduct the accurate application and daily maintenance by taking the imported DentSim artificial head training system researched by Israel thus reducing the error rate of equipment.

[Key words] DentSim； Operation and application； Maintenance

口腔医学具有学科特殊性，知识点抽象、临床技术更新快、实践性强等特点，需要有大量的实验室教学将书本抽象描述转化为直观认识、将理论知识转变为操作能力，必须经过反复多次在仿真设备上训练考核合格后才可以进入临床实习操作。据国内外口腔医学高等教育临床技能训练的研究和实践，要保证口腔临床教学的质量，临床技能的训练必须在仿真头模系统上进行。临床交互式仿真训练系统（DentSim）是一种先进的、交互式牙科系统，用于牙科培训和实践[1]。口腔医学院在2014年购买了一套DentSim教学系统和口腔示教系统，希望能从传统的教学模式上有所新的突破。现结合该院在实际教学中的应用情况，对DentSim的特点、使用及维护介绍如下。

1 安装环境

DentSim像其他牙科综合治疗机一样，由电、气、水3个重要的工作源头。设备安装环境要求干燥通风，潮湿的环境下易使机器发生电气故障，同时还会加速设备的锈蚀老化。电源采用220 V交流电供电。考虑到目前只购买了一台，该设备占用2 m2的空间，就安装在现有的设计符合安装条件的仿真头模实验室，于仿真头模实习机的教师机旁，作为示范性虚拟教学评估考核使用。气源从现有的中心供气管路接管，使用气压保持在0.25～0.37 MPa之间，符合DentSim的使用标准。水源也是从现有的过滤装置接入过滤精度0.1的过滤水管路中达到了设备使用要求。

2 操作使用

DentSim由电脑主机、红外光学追踪系统和仿真头模系统3个部分组成。其特点是：①教学过程标准化；②实时评估和反馈；③精度高，误差在0.1 mm；④操作步骤回放；⑤系统预设了典型病例，更贴近临床[2]。电脑主机部分由装有专用的系统软件，也是整个实现虚实结合交互的三维成像的核心，学生在练习使用装有定位点的手机和牙模时，通过视觉追踪系统采集反馈信息，经过电脑软件的计算分析实时记录学生的操作过程并将其与预先设置的标准化操作步骤进行比较，提供细致的各种分析数据、表格、图像，并能360°变换视角从不同横切面进行实时给予评估和指导，从而能客观评判学生的模拟操作的正确性和规范化，使学生的考核标准更具有客观性。

2.1 DentSim的展收

2.1.1 仿真头模的展开 ①掀开桌面盖板到最大角度；②雙手捏住仿真头模后背板，左拇指按住左压力按钮，往后拉起直至90°位置；③右拇指按住右压力按钮，使仿真头模后仰至适合位置，松开压力按钮；④打开头模头盖，松开紧固旋钮，将头模调整到对应位置，旋紧紧固旋钮以保证操作时的稳定。

2.1.2 仿真头模的辙收 ①掀开桌面盖板到最大角度；②双手捏住仿真头模后背板，右拇指按住左压力按钮，抬起直至90°位置；③左拇指按住左压力按钮，使仿真头模前俯至桌面内，松开压力按钮；④右拇指按住右压力按钮，微调头模直至桌面盖板合上。

2.2 DentSim的使用

2.2.1 红外光学导航追踪仪调节 图像导航摄像头角度调节使用范围180°。其调节通过扳手开关把联接支杆松紧，内六角螺丝松紧微调角度，以及摄像头的伸缩。在调节的过程中如发现松动，应立即停止转动摄像头，否则将可能发生掉落引起故障或紧固力降低而造成设备不稳定。

2.2.2 LED红外发射装置调节 红外线发射装置调节称为LEDs，定位于DentSim专用手机和在仿真头模口腔里的专用牙模作为参考体，专用手机柄上前后各8个红外发光点，上下颌牙模支架上也分别有7个点依次排列，和导航追踪仪构成一个完整的光学跟踪采集系统，学生操作姿势在摄像头的视角范围内被实时追踪。

2.2.3 正确操作姿势 DentSim实时追踪系统利用的光学原理，一旦在发光点和导航追踪仪之间出现遮挡物，信号就会中断。通过无数次的调试和实验，发现DentSim还能纠正学生常见的身体及颈部的屈曲等不规范的操作姿势。一旦学生操作时出现姿势错误， 会阻挡摄像头， 所有操作的实时显示中断，学生会得到错误反馈信息，及时调整椅位和姿势，直至操作显示重新出现， 获得评分[1]。

3 维护保养

3.1 DentSim手机的保养

DentSim使用的是专用手机，长约23 cm，分为手机部分和发光二极管构成的定位小球手柄部分。手机部分同一般的带光纤的手机结构一样，采用涡轮驱动，轴承筒夹结构，使用过程中防止摔落，禁止使用强酸强碱和酒精溶液擦拭，以防腐蚀手机。车针使用商家指定的标准车针，因为车针在系统实时评估窝洞深度过程中起着决定性作用，使用其他型号的标准车针对数据分析毫无意义。安装车针一定要正确，到位。如果插入太浅，不到位，一方面可能在高速运转削切时，由于夹轴夹固在车针末端部，经常在旋转时脱位飞出，另一方面对数据的采集分析产生偏差。当然表面不光滑有锈斑的车针也不能使用，即使能装入，也容易出现手机抱死车针，不能拆卸更换。每次用完都要注油清洗，起到润滑轴承。清洗的话，通常是卸下手机部分单独保养维护，使用注油机或通过手动注油清洁润滑。清洗后要让手机在无水状态下空转2～3 s，利用气压清除手机在削磨仿真塑料牙时产生的残留物。注意手机不能长时间空转，不然会导致三簧瓣夹轴损坏，不用时要装入定标车针，使三簧瓣保持一定的固位力和弹性。

手机的手柄部分也是手机定位部分，长14 cm，由LED红外发光定位小球及与主机相连的数据线组成的中空圆柱体，同样日常也要定期清洁表面，使用完用中性溶剂擦拭去除手握持时产生的汗渍，以防腐蚀定位点，导致定位不精确。由于专用手机采用的快接方式是一个转接口，加之手柄是较长的空腔，手机部分接口处于手柄前段的1/3处，在拔插的时候要轻柔，避免连接管破损，水电气管线脱落。拿光纤手机时要特别小心，避免损坏发光的端部。平时光纤手机接口要装上安全套[3]。因此，建议清洗完或不用时连同数据线一起放入防潮防震的安全地方，或者装入配套的手机专用盒子里。

3.2 仿真头模系统的保养

DentSim的仿真头模系统配备的是Kavo的仿真头，仿真颌架，仿真牙模3个部分组成。

3.2.1 仿真头 由面罩和头盖两部分拼成。平时定期擦拭，面罩易损坏，尽量避免划伤，口腔周围一圈使用时避免过度用力牵拉。

3.2.2 仿真牙模 仿真牙模是Kavo的专用牙，分为上下颌，共28颗树脂牙。与一般牙模不同的是DentSim系统为了精确的数据，在上下颌模型上装上了定位支架，配有定位发光点。在使用时防止磕磕碰碰，否则定位支架易摔断。使用完用三用枪吹干或擦干，保持牙模干燥，避免上下颌背面的吸附磁块生锈起翘无法固定。

3.2.3 仿真颌架 仿真颌架主要由固定轴，上下颌固定旋钮，上下颌固定基准版构成。装上牙模放入仿真头内就可以模拟口腔。同样每次用完吸干“口腔”内余留的水，保持“口内”清洁干燥，防止因潮湿发霉发黑。所有联接及调节后的锁紧装置都应确保其可靠的紧固状态。使用过程中应经常检查各种活动零件是否松动，如发现异常，应立即对该部位进行紧固维修。

3.3 红外发射装置的保养

红外发射装置（LEDs）表面可用柔软的干布定期擦拭，有污物处請用干洗剂擦拭。其次，由于该系统运用三维虚拟及红外发射装置定位技术，定位仪通过识别工具上的红外线定位小球或IRED，进行对手机和牙模的空间定位，实时跟踪模拟，在实际应用中存在定位失踪现象，因此每次进入主界面要运行Trax软件进行校对，在监视器上显示六组点（每组显示至少3个点）以上为校正完成。

[参考文献]

[1] 郑家伟，曹霞，林育华，等.DentSim实时交互式虚拟口腔教学系统在口腔临床前实训中的应用[J].上海口腔医学，2014， 23（6）：749-754.

[2] 林育华，池政兵.两种虚拟操作系统在临床前实训中的应用评价[J].口腔材料器械杂志，2017，26（3）：163-166.

[3] 陈国胜.浅谈牙科综合治疗机的使用与故障检修[J].中国医疗设备，2008，23（10）：95-97.

（收稿日期：2017-10-10）