虚拟现实牙周科教学
培训
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实验教程
北京大学口腔医学院
2014.02.25
目 录
实验一 建立3D空间、力觉感受 2
实验二 25g力量培训 4
实验三 探入位置角度培训 6
实验四 探入深度和读数培训 8
实验五 双手协同操作 10
实验六 洁治顺序、点位和器械选择培训、工具放置培训 13
实验七 牙石去除力培训 16
实验八 全口腔双手协同操作培训(龈上) 18
实验九 刮治顺序、点位和器械选择培训 20
实验十 全口腔双手协同操作培训(龈下) 22
实验一 建立3D空间、力觉感受
实验目的
1.熟悉Phantom设备和相关软件系统,能安全并熟练使用Phantom设备进行相关操作和力觉交互;
2.建立虚拟环境中的3D空间感觉。
3.建立虚拟环境中的力觉感受,防止输出过大或过小的力。
操作步骤
场景中设置一些位置随机的小球,工具为一个探针,小球受到探针尖端的碰触之后即消失(力大于0.5N≈50g)。
具体分为以下三个单元:(其中第1、2单元各30分钟,第3单元1小时)
1. 右手操作:使用右手操作探针,完成对小球的空间位置探测。
2. 左手操作:使用左手操作口镜,完成对小球的空间位置探测。
3. 双手协同操作:先使用左手口镜碰触小球使其变成黄色,再使用右手探针碰触小球使之消失。
具体操作步骤如下:
1. 打开软件界面,键入用户名;
2. 取出手柄,注意不要与界面中的物体重叠;
3. 通过方向键旋转场景至适宜操作界面。↑↓为上下旋转←→为左右旋转;
4. 按“C”开始碰撞检测,试验开始;
5. 操作手柄,寻找小球位置,触碰小球,待小球消失后开始下一组;
6. 进行至约50组后,在左侧电脑弹出考核界面,点击“确认”选择进入考核单元;
7. 考核通过,实验结束;否则继续考核至通过。
考核
题
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目
每个单元培训结束后,
要求
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培训者完成对一定数目小球的空间位置探测,完成时间小于系统规定的时间(2分钟)则考核通过。
注意事项
Phantom使用的安全注意事项:
1. 正式操作前,将Phantom手柄取出,注意不要与界面中的物体重叠。防止开始碰撞检测后手柄异常抖动。
2. 实验结束关闭界面后,将手柄插回对应插槽中。
3. 爱惜设备,轻拿轻放。
4. 当设备发生异常抖动时,立即按“C”键,并将手柄移至与界面中的物体不发生重叠处。
调查问卷
1. 您认为本次实验设计的目的是什么?
2. 本次实验的设计是否很好的贴合了实验目的?
3. 通过本次实验,是否对您以后进行相关临床操作有明显作用?
4. 请比较VR环境中与传统培训环境中进行本次实验各自的利弊。
5. 您认为本次实验还有哪些需要改进的地方?
实验二 25g力量培训
实验目的
体会牙周探诊中25g力感受。
操作步骤
实验分两个单元:其中第1、2单元各1小时。
1. 培训:场景中设计一平面,平面上设置10个点,培训者使用右手工具探针以20-25g力对单点进行持续3s时间的探查,以体会牙周探诊中25g力感受(当探查力在要求范围内,探诊点将变为黄色。)
2. 考核:完成10个点的探查培训后,在规定时间内以25g左右的力完成对10个点的探查。
具体操作如下:
1. 打开软件界面,键入用户名;
2. 取出手柄,注意不要与界面中的物体重叠;
3. 通过方向键旋转场景至适宜操作界面。↑↓为上下旋转←→为左右旋转;
4. 按“C”开始碰撞检测,试验开始,进入培训单元;
5. 右手操作手柄,寻找小球位置,触碰小球,感受25g力并维持10s,待小球消失后开始下一组,10组完成后在左侧电脑选择进入考核单元。
6. 考核通过,实验结束;否则继续考核至通过。
考核题目
在规定时间内以25g左右的力完成对10个点的探查。
注意事项
与实验1相同。
调查问卷
1. 您认为本次实验设计的目的是什么?
2. 本次实验的设计是否很好的贴合了实验目的?
3. 通过本次实验,是否对您以后进行相关临床操作有明显作用?
4. 请比较VR环境中与传统培训环境中进行本次实验各自的利弊。
5. 您认为本次实验还有哪些需要改进的地方?
实验三 探入位置角度培训
实验目的
全口腔场景中按照正确的探诊位置和角度操作,培训位置角度探入能力。
操作步骤
实验分两个单元:其中第1、2单元各1小时。
3. 培训:按照场景中给出的示范探诊位置和角度探诊(由专家给出并
记录
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每个探测点正确的探诊位置和角度,以红色工具表示)。
4. 考核:系统给出专家记录的半透明影像,培训者据此影像进行位置角度的培训。
具体操作如下:
1. 打开软件界面,键入用户名;
2. 取出手柄,注意不要与界面中的物体重叠;
3. 通过方向键旋转场景至适宜操作界面。↑↓为上下旋转←→为左右旋转;
4. 按“C”开始碰撞检测,试验开始;
5. 右手操作手柄,按照正确的探诊位置和角度进行探诊。
6. 进行至约50组后,在左侧电脑弹出考核界面,点击“确认”选择进入考核单元;
7. 考核通过,实验结束;否则继续考核至通过。
考核题目
每个单元培训结束后,要求培训者完成一定次数正确位置和角度探诊。
注意事项
与实验1相同。
调查问卷
1. 您认为本次实验设计的目的是什么?
2. 本次实验的设计是否很好的贴合了实验目的?
3. 通过本次实验,是否对您以后进行相关临床操作有明显作用?
4. 请比较VR环境中与传统培训环境中进行本次实验各自的利弊。
5. 您认为本次实验还有哪些需要改进的地方?
实验四 探入深度和读数培训
实验目的
培训VR系统中探诊能力。
操作步骤
全口腔场景(脸颊可显示/隐藏)中,将探针按照正确的位置角度探入牙周袋中,感受到25g力时读取牙周袋深度示数。
实验分两个单元:其中第1、2单元各1小时。
1. 培训:训练时若读数(由专家提供的牙周深度进行推算,或者工具前端小球预先计算好对尖端的距离,碰撞检测后查看发生碰撞小球中距离最远值)或探诊力不正确,系统可以给出正确的探入位置角度提示
2. 考核:考核时没有上述各提醒,培训者需独立完成并由系统给出考核得分。
具体操作如下:
1. 打开软件界面,键入用户名;
2. 取出手柄,注意不要与界面中的物体重叠;
3. 通过方向键旋转场景至适宜操作界面。↑↓为上下旋转←→为左右旋转;
4. 按“C”开始碰撞检测,试验开始,进入培训单元;
5. 右手操作手柄,将探针按照正确的位置角度探入牙周袋中,感受到25g力时读取牙周袋深度示数。
6. 系统给出得分,及格则通过,否则继续考核至通过。
考核题目
将探针按照正确的位置角度探入牙周袋中,感受到25g力时读取牙周袋深度示数,由系统给出考核得分。
注意事项
与实验1相同。
调查问卷
1. 您认为本次实验设计的目的是什么?
2. 本次实验的设计是否很好的贴合了实验目的?
3. 通过本次实验,是否对您以后进行相关临床操作有明显作用?
4. 请比较VR环境中与传统培训环境中进行本次实验各自的利弊。
5. 您认为本次实验还有哪些需要改进的地方?
实验五 双手协同操作
实验目的
培训VR系统中洁治能力。
操作步骤
在试验四基础上增加脸颊等的力反馈与变形,用于培训双手协同操作技巧:左手口镜牵拉舌头,右手探针进行牙周探诊。
培训与考核方法与实验五相同。
考核题目
将探针按照正确的位置角度探入牙周袋中,感受到25g力时读取牙周袋深度示数,由系统给出考核得分。
注意事项
与实验1相同。
调查问卷
1. 您认为本次实验设计的目的是什么?
2. 本次实验的设计是否很好的贴合了实验目的?
3. 通过本次实验,是否对您以后进行相关临床操作有明显作用?
4. 请比较VR环境中与传统培训环境中进行本次实验各自的利弊。
5. 您认为本次实验还有哪些需要改进的地方?
实验六 洁治顺序、点位和器械选择培训、工具放置培训
实验目的
培训VR系统中洁治能力。
操作步骤
实验分三个单元:其中第1、2单元各30分钟,第3单元1小时。
1. 训练:在全口腔场景(有脸颊)中,按照正确的洁治顺序进行点位-器械-牙齿的训练。即由系统按洁治顺序依次给出点位,培训者选择右手洁治器械,并接触该点位下所需要探诊的牙齿,最后由系统判断选择的正确与否,分别给出提示音。
2. 考核:由培训者自己设置点位的顺序,并选择器械、接触牙齿,此时没有提示音,但系统后台会记录数据并给出得分。
3. 工具放置培训:随机设定单个牙石(牙石主要有三种位置,如图2)在平面(平面的角度可随机变化)上的位置,训练学生对于器械的放置和角度。
具体操作如下:
1. 打开软件界面,键入用户名;
2. 取出手柄,注意不要与界面中的物体重叠;
3. 通过方向键旋转场景至适宜操作界面。↑↓为上下旋转←→为左右旋转;
4. 按“C”开始碰撞检测,试验开始,进入培训单元;
5. 选择右手洁治器械;
6. (第1、2单元)接触该点位下所需要探诊的牙齿;
7. (第3单元)工具接触牙石,正确操作器械的放置和角度;
8. 系统给出得分,及格则通过,否则继续考核至通过。
考核题目
培训者自己设置点位的顺序,并选择器械、接触牙齿,系统后台会记录数据并给出得分。
注意事项
● 7-8点位:上、下颌前牙右侧牙面;
12点位:上、下颌前牙的左侧牙面;
9-10点位:右侧上、下颌后牙颊侧牙面和左侧上下后牙的舌(腭)侧牙面;
10-11点位:左侧上、下颌后牙颊侧牙面和右侧上下后牙的舌(腭)侧牙面。
● 龈上洁治操作要点包括:
1. 选择器械
2. 洁治器的握持
3. 支点
4. 器械的放置和角度
5. 除牙石的用力方法及方向
6. 洁治的顺序
7. 体位
调查问卷
1. 您认为本次实验设计的目的是什么?
2. 本次实验的设计是否很好的贴合了实验目的?
3. 通过本次实验,是否对您以后进行相关临床操作有明显作用?
4. 请比较VR环境中与传统培训环境中进行本次实验各自的利弊。
5. 您认为本次实验还有哪些需要改进的地方?
实验七 牙石去除力培训
实验目的
培训环境同实验六,重点培训去除牙石时用力的方向和方法。
操作步骤
实验分两个单元:其中第1、2单元各1小时。
1. 训练:场景中给出一个正确操作的示意图,去除操作错误时牙石不会去除。
2. 考核:在限定时间内去除所有牙石。
具体操作如下:
1. 打开软件界面,键入用户名;
2. 取出手柄,注意不要与界面中的物体重叠;
3. 通过方向键旋转场景至适宜操作界面。↑↓为上下旋转←→为左右旋转;
4. 按“C”开始碰撞检测,试验开始,进入培训单元;