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1、 虚拟现实牙周科教学培训实验教程 2014-02 虚拟现实牙周科教学培训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、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0.5N50g）。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
3、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。考核题目每个单元培训结束后，要求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
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
5、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
6、. 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
7、：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？
8、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.
9、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
10、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
11、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
12、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l 7-8点
13、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。l 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；5. 选择右手洁治器械；6. 操作器械，调整至正确角度，
