数字化头影测量在正畸实验教学中的应用初探

许涛,姜春苗,刘佳琳,徐宏

(青岛大学附属医院口腔正畸科,青岛大学口腔医学院,山东 青岛 266003)

1 资料与方法

1.1 对象及分组

本研究纳入青岛大学口腔医学院2018级口腔临床专业本科生共40人,所有学生在参与本研究时已完成正畸头影测量技术理论课的学习,且未进行实验课的学习。研究对象按照随机数字表法分为数字化组及传统组,每组20人,并从01编号至20号。两组学生均不被告知研究的目的、意义和方法。

1.2 实验器材

Uceph数字化头影测量软件(成都牙讯科技有限公司,成都,中国);观片灯(俊泽影像设备有限公司,苏州,中国);硫酸纸(兴信博办公用品有限公司,深圳,中国);铅笔、橡皮、直尺、量角器。

1.3 研究方法

1.3.1数字化头影测量项目的设置 本研究纳入了正畸临床诊断设计最常用的测量项目并且结合口腔正畸教学大纲的要求,在Uceph头影测量软件中设置了个性化的测量项目,包含SNA、SNB、ANB、SN-MP、U1-L1、U1-NA(mm)、U1-NA(°)、L1-NB(mm)、L1-NB(°)和L1-MP等10个测量项目。

1.3.2标准测量值的获得 从青岛大学附属医院口腔正畸科选取20例成年病人的影像清晰的头颅侧位胶片及电子版X线片,编号01至20号。由两名从事正畸临床及教学工作大于10年的教师分别采用手绘和数字化测量的方法对20张X线片进行测量,2周后重复测量一次,记录测量结果并取两次的平均值作为标准测量值。组内相关分析评价两名教师测量值的可信度,检测所得标准值的一致性,结果显示ICC值为0.93,可信度较高。

1.3.3数字化头影测量教学法与传统教学法的实施 数字化组采用Uceph数字化头影测量软件进行示教授课:教师通过PPT对每个标记点的位置及意义进行讲解;而后示教Uceph数字化头影测量软件的使用方法,包括X线片的导入、头影测量方法的选择、定点、计算及数据的导出;学生使用Uceph数字化头影测量软件测量与之编号相同的头颅侧位片。传统组采用传统头影测量教学模式:教师通过PPT对每个标记点的位置及意义进行讲解;学生用硫酸纸在X线片上进行定点、描绘及测量(测量相同编号病人的头颅侧位片),记录测量结果。

1.3.4学生对两种教学方法的评价 测量完成后,交换两组学生的授课方式,传统组采用数字化头影测量软件教学,数字化组采用传统教学方法示教。授课完成后,采用问卷方法调查,让学生对两种授课方式进行评分,分数为0～10分,评分项目包含对所学知识的掌握、课程的趣味性和师生互动等。

1.4 统计方法

2 结 果

2.1 两组测量准确度的比较

对两组学生测量结果与老师测量标准值的差值进行比较,结果显示,数字化组SNB、SN-MP、U1-L1、L1-NB(mm)、L1-NB(°)和L1-MP的差值低于传统组,SNA、ANB、U1-NA(mm)和U1-NA(°)的差值高于传统组,但差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 两组测量差值的比较

2.2 学生对两种教学法的评价

问卷调查结果显示,学生对数字化头影测量教学法的总体评分为(9.03±1.20)分,对传统头影测量教学法的总体评分为(8.38±1.90)分,差异有统计学意义(t=4.374,P<0.05)。学生认为数字化头影测量教学法的主要优点为教学方式生动有趣和软件操作简便;传统头影测量教学法的优点主要为利于对知识的掌握和同学间的交流。

3 讨 论

在数字化技术飞速发展的今天,数字化已经成为正畸发展的必然趋势,掌握好基本的正畸数字化知识对未来正畸教学和临床治疗均具有重要的作用[7-9]。本科口腔正畸头影测量章节的理论课较为枯燥、理论性极强,不易操作,且课时较少,难以理解,需要在短时间内掌握较为复杂的知识,给学生们的学习带来一定的困难。另外,口腔正畸实验教材时效性存在缺陷,且授课方法较为单一,存在一定的滞后性,学生学习起来难度相对较大。近年来,数字化头影测量技术凭借其形象生动的操作界面、全面完整的测量项目和测量分析方法以及颅面部解剖结构的三维重建逐渐被认识并接受。该技术测量结果准确可靠、操作简便快捷、省时省力,消除了观片灯、硫酸纸及胶片的局限性,受到国内外高校教师及正畸医生的青睐[10]。因此,采用数字化头影测量教学模式是大学本科口腔正畸教学的必然趋势,也是口腔正畸临床诊疗的重要前提,有助于学生了解正畸发展的新技术、新设备及新的变化趋势。本研究比较了传统头影测量授课法与数字化头影测量授课法的教学效果及学生对两种教学方法的评价结果,发现传统头影测量授课法与数字化头影测量授课法各有利弊,两种教学方法应互相结合,从而增加学生对正畸头影测量知识的掌握及学习的积极性。

本研究结果显示,数字化组SNB、SN-MP、U1-L1、L1-NB(mm)、L1-NB(°)和L1-MP的测量准确度高于传统组,而传统组SNA、ANB、U1-NA(mm)和U1-NA(°)的测量准确度要高于数字化组,但差异均无统计学意义。蝶鞍点(S)、鼻根点(N)、下牙槽座点(B)、上中切牙切缘点(U1)和下颌平面(MP)在X线片中解剖结构清晰且易于辨认,无论采用传统测量法还是数字化头影测量法学生都能较准确地定位,故由以上标志点和平面确定的测量项目,两组差值差异均无统计学意义。但是,上牙槽座点(A)在X线片中不容易确认,且通常需要通过引申法找到,故由A点确定的测量项目,传统组的测量差值小于数字化组。由此可见,对于A点的定位,采用数字化方法测量的准确性要小于传统方法。这可能是由于学生初次操作软件,对软件的熟悉程度影响了其对A点的定位。另外,学生对A点及其周围解剖结构不熟悉,在应用数字化头影测量软件时对由其他解剖结构引申出的A点的目测定位较传统组的直接定位,准确性必然稍显不足。本研究传统组测量所得数据的离散程度较数字化组大,可能是由于手动测量过程中点间连线的粗细及平行度影响了测量的准确性及可重复性。

对于传统头影测量教学法和数字化头影测量教学法,学生们的感受和意见不同。传统头影测量授课的优点为:①通过实际绘图确定点、线、平面,利于各标记点的掌握与记忆;②首次操作较为简单,上手快。传统头影测量授课的缺点为:①传统X线片清晰度有损,不利于标记点精细定位;②描图麻烦,描绘的线容易相互混淆,如出现定点错误需重新定点时,橡皮易把其余定点或者线擦掉;③无法精确测量相关角度或距离;④测量时间长,效率低,需人工选择参考值并计算差值。数字化头影测量授课的优点为:①操作简便迅速,无需人工手动测量;②教学方法新颖有趣,可以增加学生和老师之间的交流互动,加深印象;③测量值较精确;④可以通过调整X线片的灰度值来辨认较为模糊的解剖结构;⑤描绘结果展现更加直观。数字化头影测量授课的缺点为:①对需要引申的点及平面的定位较为困难;②对各标志点的掌握不够深刻。

总体来说,数字化头影测量教学法作为一种新颖的教学方法应用于本科口腔正畸实验教学中,形式上对本科生更具有吸引力,可提高学生参与其中的兴趣和投入感[11],增加可操作性及提高效率,同时利于老师批改、及时反馈。即便如此,传统的头影测量授课方法也不能完全被代替,学生通过手动定点测量,可加深对各测量项目的理解及记忆。因此,未来的头影测量教学方法应将两种授课法相结合,如用传统方法教学生定点,用数字化方法进行练习和测试,以增强学生对知识点的掌握,提高课堂效率,同时让学生接受主流的新技术,更好地了解未来正畸新的发展趋势。