Uceph 头影测量软件在口腔正畸实验教学中的应用研究

何 琴，卜 艳，林光磊，黄永清

（1.宁夏医科大学口腔医学院正畸学系 宁夏 银川 750004；2.宁夏医科大学附属口腔医院正畸科 宁夏 银川 750004）

口腔正畸学是研究错牙和畸形的病因机制、诊断分析及预防治疗的一门学科。在实验教学活动中，需要培养学生利用头影资料对颅面部软硬组织进行定位、测算的能力，以为之后的诊断分析和矫治方案提供参考依据。在传统教学实践中，因时间和条件的限制，教师通过硫酸纸和二维X线片进行重叠、描绘、分析，学生观摩学习这部分正畸核心技能，对烦冗、难懂的头影测量知识无法形成直观的认识，导致后续的诊断分析、方案制订及疗效评价都无法有效完成。

近年来，数字化医学技术已广泛应用于医学临床和教学的多个方面，具有便捷、直观、精准等特点，优化了传统的课堂教学，使学生在知识捕获过程中获得规范的指导。同时，多元化的数字化技术将抽象、枯燥的教学内容变得丰富多彩、图文并茂，使学生深切感触口腔医学的学科魅力。在头影测量教学过程中引入数字化测量技术，结合软件自身的多样功能，发挥无纸化的精准优势，可帮助正畸初学者进行高效学习。

2020 年3 月开始，项目组将Uceph 软件引入口腔医学本科生的头影测量教学中，经过2 年传统教学和数字化教学的联合应用，为数字化信息技术促进和优化实验教学提供参考。

1 对象和方法

本研究选择宁夏医科大学口腔医学专业2016 级和2017 级150 名本科生为研究对象。该项目在传统教学的基础上，率先使用现阶段我国正畸临床中集绘图、定点、重叠、数据输出等多功能为一体的Uceph 数字化测量软件。

授课内容设计：①教学前期，让学生在官方网站（http://w ww.uceph.com/）自行学习软件的操作视频。②按照教学大纲的学时计划进行教学：1 学时用于教师理论讲授及示教（传统集中教学和数字化演示教学）；2 学时用于学生临摹操作（传统硫酸纸定点描图和数字化导入测量），实践两种方法的描记过程，并进行比对；1 学时用于结果分析、随堂测试和知识答疑。

通过这种联合模式的实验教学，学生在课程结束后完成传统的手工测量作业和数字化软件生成作业。授课教师对作业进行评判，分析学生课堂知识的掌握程度。应用调查问卷评价学生对数字化信息技术辅助传统知识学习的有效性，评价项目见表1（设置了五个评价等级：完全赞同、赞同、中立、不太赞同和完全不赞同）。

表1 调查问卷评价内容

2 教学效果评估

2.1 随堂测试评分

在教学第4 学时，授课教师设计10 分钟随堂测试。学生通过传统定点和数字软件的定点训练，对描记的解剖结构进行测绘。结果显示：传统教学完成质量为80%，数字化教学质量为100%，两种方式的完成效率有统计学差异（P<0.05）（表2）。常用颅部/上颌/下颌标志点的准确率两者间无明显差异（P>0.05）。通过对正畸初学者的实验教学，学生掌握了利用X线片对患者颅面解剖结构的平面定点和曲线描绘。相较于传统教学，数字化软件的定点训练具有引导、高效等特点，学生完成效率高，提高了对课程知识点的理解力和掌握度。

表2 传统测量和数字化测量的评价结果分析

2.2 实验报告评价

课程结束后，授课教师要求学生课下完成一份传统测量作业和一份数字化测量作业，然后分别从描图质量、分析项目的临床意义、重叠数据的疗效评价等方面进行打分。在这种教学模式下，每位学生的报告完成率为100%，两者的描图质量没有差异（P>0.05），对常见的分析项目也未见差异（P>0.05）；两种方式下同一患者矫治前后的重叠数据有统计学差异（P<0.05）（表3）。通过这种全新的教学方式，学生能够很好地掌握课程内容及能结合常见的分析标准评价疗效。

表3 传统测量和Uceph 数字测量报告的评价结果

2.3 数字化头影测量教学满意度评价

课后，授课教师对学生累计发放150 份调查问卷，回收率达到100%，并从数字化技术对传统教学的补充功能、学习收获及教学满意度三个方面进行分析。

传统教学辅助功能的评价：①98%的学生认为数字化教学模式相对于传统教学更贴近正畸临床，有利于相关知识的学习，仅3 名学生认为两者无差别。②96.67%的学生认为该软件的应用可以提高课堂教学的趣味性，提高正畸学习的积极性，仅有3.33%的学生认为它们的差异不显著。③97.33%的学生认为数字化辅助教学设计有利于师生的课堂交流，将抽象、难懂的解剖知识转变成形象、生动的绘画课堂。

学习收获：①学生均认为数字软件的定点训练可以指导头颅结构的定点和描记，及时修正错误。②98%的学生认为该软件涵盖了多种分析法，拓宽了理论教学的认知范围。③100%的学生认为信息化的数字头影重叠相对于传统的手工重叠更加精准、高效，是传统授课短板的有力补充。

教学满意度：97.33%的学生认为数字技术辅助教学可以帮助他们更好地理解正畸理念，愿意接受数字科技带来的机遇和挑战。

3 讨论

随着社会的快速发展，新型信息技术的不断涌现，数字化口腔医学受到了国内多所院校的关注，将其应用于口腔医学多个亚专业的教学，为教育教学领域催生出新的授课方式和教学设计，促进全新“数字化口腔医学”课程的诞生，有利于培养出高水平的口腔医学人才。有学者将三维数字化技术应用到正畸研究生病例教学，使学生获取相对直观的技能体验，从而适应更高水平的教育目标。在口腔医学“5+3”一体化“口腔正畸学”教学中引入3shape 和CBCT数字诊疗技术，加深了学生对患者模型数据的理解，有效提高了教学质量。教师利用数字化虚拟仿真平台的视听觉、触觉等临床模拟功能，为学生开展了“不在临床，近似临床”的全程实验教学，引导学生早期与临床实际接轨，拓宽了他们的临床思维，提升了他们的临摹诊疗水平。

自1931 年美国Broadbent 将X 线技术引入正畸领域，利用影像资料反映头颅内部的解剖结构，头影测量知识便在口腔领域就扮演了重要的角色；应用该技术能让医生深入了解患者颅面内部情况，解析畸形实质，是正畸初学者必须掌握的一项核心技能。该内容的教学也从传统的单一授课向多元的数字化方式转变，减少了临床晦涩参数的解读，帮助学生既掌握了传统教学知识体系，又理解了知识内涵的多样性，进而提高了实践教学的授课效率。

Uceph软件自2016 年研发以来，经历了上千次的版本迭代，是一款融合口颌面像导入、定点描绘、自动测算等功能于一体的正畸专业软件，能智能完成患者资料管理。平台中预置的多种国内外畸形诊断方法，为临床分析提供了便利，扩宽了正畸医生的矫治思维，但对正畸初学者几乎没有进行应用。我们结合软件独特的功能，将其引入正畸课堂，把呆板、抽象的内容展现给学生，让每个学生都能反复模拟练习，这大大激发了学生的学习兴趣。学生认为通过传统和数字化联合的训练教学，能掌握多种分析知识，特别是在数字化教学中扩展了疗效评价，使以往抽象的概念明朗化，这有利于师生间教学相长，更促进了传统教学与数字化教学的有机融合。

综上所述，计算机信息科技与医学教育的完美结合形成了新型的数字医学教育理念。数字软件的医学应用，在形式上对学生有吸引力，增加了学生参与其中的驱动力和探索力，解决了以往传统教学难以解决的难题。由于数字化信息技术已渗透到正畸临床的多个方面，因此利用信息科技培养专业人才是正畸医学教育面临的新任务和新挑战。我们坚信随着数字医学的不断改进和创新，正畸教学将会迎来一个崭新的发展，这也要求我们在教育教学活动中不断学习和开拓创新。