郭紅
摘 要 口腔數(shù)字化修復(fù)工藝技術(shù)以高時(shí)效、精準(zhǔn)、美觀的絕對(duì)優(yōu)勢(shì),逐漸取代傳統(tǒng)義齒修復(fù)制作技藝。國內(nèi)外各大中型義齒加工企業(yè)急需該方面的技術(shù)人才,目前我國僅有少數(shù)高職院??谇会t(yī)學(xué)技術(shù)專業(yè)開設(shè)此課程,而實(shí)訓(xùn)操作課主要是借助校內(nèi)加工廠的工作間以及觀摩帶教師傅設(shè)計(jì)制作的方式進(jìn)行,缺乏系統(tǒng)性,學(xué)生無操作機(jī)會(huì),無法及時(shí)了解學(xué)生實(shí)際掌握的程度和存在的問題。以長沙衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院口腔數(shù)字化修復(fù)工藝技術(shù)實(shí)訓(xùn)室為例,探討實(shí)訓(xùn)室的設(shè)計(jì)思路及配置方案。
關(guān)鍵詞 高職院校;實(shí)訓(xùn)室;口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)專業(yè);口腔CAD/CAM義齒修復(fù)
中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
文章編號(hào):1671-489X(2018)14-0011-03
Example of Design Plan of Training Room for Dental Digitiza-tion Repair Technology//GUO Hong
Abstract Dental digitization repair technology has gradually replaced
the traditional prosthesis repairing technique with the absolute advan-
tage of high aging, precision and beauty. All large and medium-sized
denture processing enterprises at home and abroad in urgent need of
the technical talents, higher vocational colleges at present, Chinas only a handful of professional courses in the oral medicine techno-logy, and the practical operation course is mainly through the school
factory workshop and inspect teaching master design manner, lack of
systematic, students have no operation opportunity, fail to under-stand the students grasp the extent of the actual and the existing pro-
blems. This paper discusses the design idea and configuration scheme
of the oral cavity digital training room.
Key words higher vocational colleges; training room; oral medicine technology; CAD/CAM denture restoration
1 前言
義齒修復(fù)工藝技術(shù)隨著材料、設(shè)備、工藝的不斷發(fā)展,經(jīng)歷了從純手工勞動(dòng)到半手工半機(jī)械操作,直至今日的自動(dòng)化制作義齒。傳統(tǒng)的義齒修復(fù)制作流程主要包含“制取患者口內(nèi)印?!嘧⒐ぷ髂P汀谱飨灹x齒—制作終義齒”等環(huán)節(jié)。而口腔數(shù)字化修復(fù)工藝技術(shù)則顛覆了傳統(tǒng)技藝,是利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制作(簡稱CAD/CAM)義齒修復(fù)體的一門高精尖修復(fù)技術(shù)。其制作義齒的原理是將已預(yù)備好的基牙模型送入掃描倉內(nèi)進(jìn)行三維形態(tài)測(cè)量,或直接用口內(nèi)掃描儀掃描患者口腔獲取數(shù)字印模;所獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)計(jì)算機(jī)圖像化后形成數(shù)字模型,并對(duì)數(shù)字模型進(jìn)行分析,利用修復(fù)專家數(shù)據(jù)庫軟件設(shè)計(jì)修復(fù)方案,模擬并修整修復(fù)體形態(tài),得到數(shù)字蠟型(蠟義齒);最后由計(jì)算機(jī)將最終數(shù)據(jù)傳輸至制作間的數(shù)控車床,通過機(jī)器臂的切削或堆砌,加工制作出各種義齒產(chǎn)品。
不斷創(chuàng)新發(fā)展的數(shù)字化材料、設(shè)備及工藝,促使口腔數(shù)字化修復(fù)工藝技術(shù)在義齒修復(fù)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,且以高時(shí)效、精準(zhǔn)、美觀的絕對(duì)優(yōu)勢(shì),逐漸取代傳統(tǒng)手工義齒修復(fù)制作技藝,是口腔修復(fù)學(xué)領(lǐng)域的歷史性變革。
目前,國內(nèi)各地尤其是廣東沿海地區(qū)各大中型義齒加工企業(yè)紛紛投資引進(jìn)國際先進(jìn)的牙科CAD/CAM義齒制作系統(tǒng),其中包括設(shè)備與技術(shù),甚至有少數(shù)知名義齒加工公司計(jì)劃自行開發(fā)設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件。由此可見,有關(guān)牙科CAD/CAM修復(fù)技術(shù)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)潛力巨大,前景不可限量。然而隨之而來的問題是國內(nèi)各大中型義齒加工企業(yè)急需大量綜合素質(zhì)與能力強(qiáng)且熟悉數(shù)字化義齒修復(fù)的專門人才來滿足日益擴(kuò)大的數(shù)控生產(chǎn)規(guī)模。
趁著深度校企合作的機(jī)遇,企業(yè)家把目光投向各高職院校的口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)專業(yè)或口腔修復(fù)工藝技術(shù)專業(yè),以各種優(yōu)惠條件及福利吸引優(yōu)秀實(shí)習(xí)生進(jìn)入CAD/CAM生產(chǎn)線各崗位。但是目前我國只有少數(shù)知名醫(yī)衛(wèi)類高職院??谇恍迯?fù)工藝專業(yè)或口腔醫(yī)學(xué)技術(shù)專業(yè)開設(shè)有口腔CAD/CAM義齒修復(fù)這門課程,而且絕大多數(shù)并未配備專門的實(shí)訓(xùn)室,而是直接將課程打包給合作的義齒加工企業(yè)。實(shí)訓(xùn)課的基本模式是學(xué)生在數(shù)控車間的師傅設(shè)計(jì)做貨時(shí)在旁邊觀摩,沒有系統(tǒng)講解,學(xué)生聽不清楚,看不明白,也無實(shí)際操作。如此一來,學(xué)生學(xué)習(xí)興趣驟減,教學(xué)效果大打折扣。因此,建設(shè)一個(gè)合理、科學(xué)、實(shí)用的多功能口腔CAD/CAM數(shù)控實(shí)訓(xùn)室是必要的。
2 設(shè)計(jì)思路
基本設(shè)施 參照微機(jī)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)及配置標(biāo)準(zhǔn),主要包括實(shí)訓(xùn)室面積規(guī)劃和學(xué)生電腦、電腦桌椅、空調(diào)等設(shè)施配備。
理實(shí)一體功能 口腔CAD/CAM數(shù)控實(shí)訓(xùn)室應(yīng)能滿足同時(shí)開設(shè)理論課與實(shí)訓(xùn)課,兩者可以同時(shí)穿插進(jìn)行。
跟蹤互動(dòng)功能 實(shí)訓(xùn)課環(huán)節(jié)應(yīng)能做到師生互動(dòng),教師在主機(jī)上演示,學(xué)生在學(xué)生機(jī)上觀看示教,教師在學(xué)生練習(xí)時(shí)在主機(jī)上可以檢查他們的練習(xí)情況
相關(guān)擴(kuò)展實(shí)訓(xùn)室 與臨床示教室聯(lián)網(wǎng),并配上椅旁修復(fù)系統(tǒng)完成一體化數(shù)字修復(fù)。
3 具體設(shè)計(jì)方案及配置
基本配置
1)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)國家及湖南省教委關(guān)于多媒體實(shí)訓(xùn)室建設(shè)相關(guān)文件及標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合長沙衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院本專業(yè)實(shí)際情況來配置,力求規(guī)范化,具有先進(jìn)性、穩(wěn)定性及可擴(kuò)展性等特點(diǎn)。
2)實(shí)訓(xùn)室面積。根據(jù)學(xué)生人數(shù)來確定實(shí)訓(xùn)室的面積大小,按40人/班計(jì)算,一桌兩人的配置,20張電腦桌加安全過道、活動(dòng)空間以及中控臺(tái),80平方米的實(shí)訓(xùn)室已能滿足教學(xué)需要。如果條件允許,還可以加設(shè)數(shù)控生產(chǎn)制作實(shí)訓(xùn)室,學(xué)生可以自行設(shè)計(jì)與制作CAD/CAM義齒產(chǎn)品。若配置一臺(tái)切削機(jī)和一臺(tái)3D義齒打印機(jī),則另需配套一間約40平方米的制作實(shí)訓(xùn)室。
3)應(yīng)充分完善配套設(shè)施,如電腦桌、臺(tái)式電腦(學(xué)生用)、柜式空調(diào)等。
①電腦桌椅??梢罁?jù)實(shí)訓(xùn)室面積及桌椅數(shù)量設(shè)計(jì)式樣及尺寸,顏色搭配以耐臟、層次豐富、協(xié)調(diào)為原則。材質(zhì)以環(huán)保、耐用、易清潔為最佳選擇。其中電腦椅可參照普通實(shí)訓(xùn)室圓凳定制,可滑動(dòng)、可升降即可,凳面為皮質(zhì)表面,內(nèi)包海綿,顏色與電腦桌相匹配。
②學(xué)生電腦(學(xué)生機(jī))。在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行義齒設(shè)計(jì)軟件,需要強(qiáng)大的圖形處理能力,比如進(jìn)行單冠設(shè)計(jì)時(shí),運(yùn)行數(shù)據(jù)在50~60 MB,因此建議電腦搭載英特爾i7的CPU,內(nèi)存8 G或以上,硬盤500 G以上。另外,顯卡最好是獨(dú)顯。
多媒體授課系統(tǒng)配置 實(shí)訓(xùn)室可通過配置一張大尺寸(120寸比較理想)電動(dòng)幕布、一臺(tái)投影儀,再加上中控臺(tái)來實(shí)現(xiàn)多媒體授課。教師可以利用多媒體課件講授理論課,學(xué)生也可以通過大屏幕觀看教師在主機(jī)上使用義齒設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行實(shí)訓(xùn)教學(xué)示范,從而實(shí)現(xiàn)理實(shí)一體教學(xué)功能。
牙科CAD/CAM修復(fù)專家數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及相關(guān)設(shè)備 國際上牙科CAD/CAM設(shè)計(jì)系統(tǒng)有幾大流派,如Duret系統(tǒng)、CEREC
系統(tǒng)、PROCERA系統(tǒng)、CICERO系統(tǒng)、Celay系統(tǒng)、Dux系統(tǒng)、KaVo系統(tǒng)、Digident系統(tǒng)、Lava系統(tǒng)、3Shape系統(tǒng)等。各院校可以根據(jù)需要選擇合適的設(shè)計(jì)系統(tǒng),不論選擇哪個(gè)系統(tǒng),軟件和硬件質(zhì)量都要求比較過硬,硬件如模型掃描倉所取的三維數(shù)據(jù)精度應(yīng)較高,同時(shí)機(jī)器也要比較耐用,能滿足學(xué)生短時(shí)間內(nèi)頻繁操作的需要。
另外,公司配套的電腦主機(jī)(設(shè)計(jì)軟件安裝于機(jī)內(nèi))最好是高配商務(wù)機(jī)型,如大屏、內(nèi)存大、獨(dú)顯等。除了硬件,對(duì)軟件也應(yīng)有一定的要求,目前來說牙科CAD/CAM設(shè)計(jì)軟件基本是針對(duì)企業(yè)而開發(fā)的,主要用于臨床或企業(yè)生產(chǎn),并且嚴(yán)格遵循知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)原則,采取線上嚴(yán)密監(jiān)控措施,只能一機(jī)一U盾,不能多機(jī)共享。除此以外,設(shè)計(jì)系統(tǒng)每年都有更新,需要向總部繳納一定的升級(jí)費(fèi)用。而學(xué)校主要利用該軟件進(jìn)行教學(xué),要求除主機(jī)外,學(xué)生機(jī)同時(shí)可以使用該軟件,即一U盾實(shí)現(xiàn)多機(jī)共享。此種情況下可通過向其總部申請(qǐng)權(quán)限,條件是許諾不使用該軟件用于生產(chǎn)經(jīng)營,還可就免費(fèi)升級(jí)達(dá)成協(xié)議,這也是長沙衛(wèi)生職業(yè)學(xué)院選擇丹麥3Shape設(shè)計(jì)系統(tǒng)的主要原因。校方可以與軟件公司總部協(xié)商開通1拖10或1拖20的權(quán)限,一般以一年為一個(gè)使用周期,權(quán)限期滿,使用方可繼續(xù)申報(bào)權(quán)限。
網(wǎng)絡(luò)配置及互動(dòng)教學(xué)的實(shí)現(xiàn)
1)網(wǎng)絡(luò)配置。因?yàn)樯婕爸R(shí)產(chǎn)權(quán),設(shè)計(jì)軟件必須通過互聯(lián)網(wǎng)在線上操作,所以實(shí)訓(xùn)室務(wù)必開通網(wǎng)絡(luò),要求符合IEEE.802.3、IEEE802.3u、IEEE802.3ab標(biāo)準(zhǔn)。若主機(jī)和學(xué)生機(jī)需要同時(shí)在線使用設(shè)計(jì)軟件,則實(shí)訓(xùn)室還需另外安裝以太交換機(jī)來實(shí)現(xiàn)此功能。一般來說,20臺(tái)學(xué)生機(jī)可以考慮配置部門級(jí)千兆網(wǎng)管交換機(jī),一臺(tái)帶有24個(gè)10/100兆自適應(yīng)RJ45端口的交換機(jī)。每個(gè)端口都具有橋接功能,可以連接到高配置高性能服務(wù)器(即裝有設(shè)計(jì)軟件的主機(jī)或稱教師機(jī))上,連接后可利用Web瀏覽器對(duì)交換機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程配置。
2)互動(dòng)教學(xué)。教學(xué)環(huán)節(jié)中若能實(shí)現(xiàn)教學(xué)互動(dòng),通過服務(wù)器(或稱教師機(jī))監(jiān)控學(xué)生機(jī),分發(fā)和提交文件,真正實(shí)現(xiàn)教師遠(yuǎn)程控制學(xué)生學(xué)習(xí)與實(shí)操,那么將會(huì)大大提高工作效率,從而提升教學(xué)質(zhì)量。此功能需安裝互動(dòng)軟件,最常用的有北京速龍軟件,即在教師機(jī)上安裝教師機(jī)軟件,而學(xué)生機(jī)則安裝相應(yīng)的速龍學(xué)生機(jī)軟件。如此一來,教師機(jī)與學(xué)生機(jī)可實(shí)現(xiàn)音頻、視頻、文字等的實(shí)時(shí)雙向交換,學(xué)生可以提問,教師可以將自己電腦上的屏幕操作和應(yīng)用程序傳到學(xué)生機(jī)上與學(xué)生共享,同時(shí)能遠(yuǎn)程控制學(xué)生機(jī),一起操作學(xué)生的程序。通過網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)教學(xué)系統(tǒng),教師可以系統(tǒng)地掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、存在的問題,以及真正實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程一對(duì)一地“手把手”式教學(xué)。
通過以上設(shè)計(jì)及配置,一間多媒體網(wǎng)絡(luò)理實(shí)一體實(shí)訓(xùn)室建設(shè)基本得以完成,詳細(xì)配置見表1。實(shí)訓(xùn)室投入使用后,可根據(jù)教學(xué)需要不斷更新和完善設(shè)施與裝備。
5 相關(guān)擴(kuò)展實(shí)訓(xùn)室——臨床一體化數(shù)字修復(fù)實(shí)訓(xùn)室
CAD/CAM義齒修復(fù)設(shè)計(jì)制作系統(tǒng)獲得患者口腔內(nèi)數(shù)據(jù)的方式主要有兩種:一種是將患者通過制取印模而獲得的模型放入模型掃描倉內(nèi)進(jìn)行掃描(簡稱模掃),從而獲取三維數(shù)據(jù);另一種是采用口內(nèi)掃描儀獲?。ê喎Q口掃),即利用口內(nèi)掃描儀探頭直接置于患者口內(nèi)進(jìn)行掃描來采集數(shù)據(jù),屬于一體化椅旁數(shù)字修復(fù)技術(shù)。
臨床一體化數(shù)字修復(fù)實(shí)訓(xùn)室的基本配置為牙科綜合治療椅、椅旁系統(tǒng)(顯示屏、口內(nèi)掃描儀、椅旁研磨儀)以及網(wǎng)絡(luò)等,椅旁系統(tǒng)要求與前述實(shí)訓(xùn)室所使用的設(shè)計(jì)修復(fù)系統(tǒng)一致,如使用3Shape設(shè)計(jì)系統(tǒng),就必須配備3Shape椅旁系統(tǒng),這樣才能更好兼容。
口腔一體化數(shù)字修復(fù)主要制作流程為“口內(nèi)掃描—3D設(shè)計(jì)—椅旁研磨”,即通過口掃所得數(shù)據(jù)形成數(shù)字印模,通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至CAD/CAM設(shè)計(jì)中心建立數(shù)字模型,同時(shí)進(jìn)行修復(fù)體設(shè)計(jì)與修整,最后將數(shù)字蠟義齒數(shù)據(jù)包傳輸回牙科椅旁的研磨儀,從而完成義齒制作。此技術(shù)可大大縮短治療時(shí)間,可一次性完成修復(fù),快的話,患者只需兩個(gè)小時(shí)就可以戴牙。此實(shí)訓(xùn)室的建立可使學(xué)生完整地掌握目前臨床上CAD/CAM義齒修復(fù)技術(shù)。
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