正畸虚实结合托槽定位训练方法的教学效果

薛超然 李 彬 王义鹏 王沛棋 徐 晖

口腔疾病研究国家重点实验室 国家口腔疾病临床医学研究中心 四川大学华西口腔医院正畸科，四川成都 610000

托槽定位是正畸教学的重点[1]。常规利用石膏牙模粘接托槽的训练方法[2]存在以下问题：①难以针对特定操作步骤训练；②难以及时更新牙模；③缺乏准确客观评估方法[3]。为解决上述不足，本研究利用托槽虚拟定位软件[4-6]与三维（three dimensional，3D）打印技术[7-8]这“一虚一实”两种数字化技术，结合数字化模型重叠[5]，围绕托槽定位训练教学分步目标，建立具备“训练分步、虚实互补、评估客观”特点的虚实结合托槽定位训练方法。

1 资料与方法

1.1 一般资料

按照随机数字表法将20 名于2022 年3 月至12月在四川大学华西口腔医院（以下简称“我院”）正畸科学习的硕士研究生（简称学员）分为试验组与对照组，各10 名。两组学员性别、年龄及托槽定位理论考试成绩比较，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性见表1。纳入标准：曾行托槽定位相关理论知识系统学习并完成考试。排除标准：①曾行托槽定位临床操作；②托槽定位理论考试成绩＜80分；③依从性较差；④因其他原因无法配合教学工作。本研究经我院伦理委员会批准（WCHSIRB-D-2021-219）。

表1 两组一般资料比较

1.2 教学方法

由1 名具有正畸带教资格的教师先对两组学员进行托槽定位理论回顾，包括定位标准与方法[9]。教学设计如图1。

图1 教学实验设计

1.2.1 对照组 教师向学员讲解石膏牙模托槽定位训练方法：用镊子将涂布有粘接剂的托槽（HX，浙江新亚医疗科技股份有限公司）直接粘接于石膏牙模牙齿唇、颊侧，并调整其近远中向、合龈向及轴倾向位置。然后教师示教以说明操作要点及注意事项。最后，让学员在助教帮助下完成90 min 的托槽定位训练。

1.2.2 试验组 教师向学员讲解虚实托槽定位训练方法：利用托槽虚拟定位软件（爱新芽系统，浙江新亚医疗科技股份有限公司），在数字化牙模上（同对照组石膏牙模），按照①观察视角选择（图2A），在软件中选择并摆正不同牙位的唇/颊面与颌面观察视角；②托槽单向定位（图2B），在单一视角与方向上调整托槽位置；③托槽多向定位（图2C），基于前两步，结合多视角及自由旋转与缩放功能，综合调整托槽在近远中向、合龈向及轴倾向定位。让学员利用仿头模、将涂有粘接剂的托槽直接粘在3D 打印牙模（同上述数字化牙模）上并调整位置（图2D）。学员利用仿头模在中度拥挤3D 打印牙模直接粘托槽（图2E）。其余同对照组。

图2 虚实结合托槽定位训练

1.3 观察指标

①邀请学员粘托槽。由1 名不参加该研究的教师，利用光学模型扫描仪获取学员粘接托槽后的牙模数据并评估托槽定位准确度，包括近远中向、合龈向平移误差及轴倾向旋转误差[10]。②邀请学员围绕教学流程、教学方法、教学收获对两种方法进行不记名综合评价，评价等级分为：很满意、较满意、一般、不满意，满意度=（很满意+较满意）人数/总人数×100%。

1.4 统计学方法

采用Graphpad Prism（8.0.1，美国GraphPad Software 公司）软件进行数据分析，符合正态分布的计量资料采用均数±标准差（）表示，比较采用t 检验；不符合正态分布的计量资料采用中位数（四分数）[M（P25，P75）]表示，比较采用Kruskal-Wallis 检验。计数资料以例数或百分比表示，比较采用χ2检验。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

使用G Power 软件（3.1.9.7 版本，杜塞尔多夫大学）检验发现，对样本含量n=560 进行独立样本Kruskal-Wallis 检验的效能（Cohen’s d=0.5）为99.99%。

2 结果

2.1 两组托槽定位结果比较

两组均完成训练，均在考核中共粘接280 颗托槽，且未出现托槽脱落。两组近远中向平移误差、合龈向平移误差绝对值比较，差异无统计学意义（P＞0.05），试验组轴倾方旋转误差的绝对值小于对照组（P＜0.05）。见表2、图3。

图3 学员粘接托槽牙列（灰色）与标准托槽定位牙列（蓝色）

表2 托槽定位误差[M（P25，P75）]

2.2 两组学习满意度比较

对照组与试验组满意度分别为60%（6/10）和100%（10/10），试验组满意度高于对照组（χ2=5.000，P=0.025）。

3 讨论

创新“托槽定位”训练方法是正畸教学改革重要方向[11]。托槽定位既需要扎实的口腔解剖知识，又要正确的观察与判断方法[2]。虚拟教学为托槽定位训练采用了分阶段训练方法，帮助学员掌握操作细节[12-15]。

Feng 等[16]、Shepherd 等[17]和Robberecht 等[18]已将3D 打印技术用于口腔多学科教学训练。本研究利用3D 打印的优势有：①获得高精度同种牙模，保障教学一致性[19]。②利用排牙软件可设置不同错合类型，如本研究考核用中度拥挤牙模。③3D 打印基座能够适配各种仿头模[20]。

传统托槽定位评估方法主要有直接评估[21]、二维照相评估法[22]。本研究采用了目前应用最广的3D 光学模型评估法[23-24]。该方法能够更准确且可重复地获得学员定位情况，帮助教师有针对地补充教学。与De等[25]及Armstrong 等[26]学者的研究比较，本研究学员的托槽定位误差略大，可能与本研究纳入初学者学员有关。此外，与临床可接受范围[24]比较，我们学员托槽的轴倾定位合格率仅为58.93%，这提示其仍需后续训练。

该虚实结合训练方法教学效果良好，但尚有不足：①教学趣味性和交互性不足；②相关临床知识待补充；③托槽定位评估耗时长；④样本量有待增加。