虚拟现实触觉模拟器与移动应用程序：潜在的AI增强工具，用于提升临床根管治疗培训效果——一项随机对照试验

《Journal of Endocrinology》：Virtual Reality Haptic Simulators and Mobile Applications—Potential AI-Enhanced Tools for Improving Clinical Endodontic Training: A Randomized Controlled Trial

本研究评估虚拟现实触觉模拟器（VRHS）和移动应用（Dental EndoMaster）对第四学年牙科学生临床操作能力、压力水平及自我信心的影响。结果显示，VRHS和移动应用组在临床评分、操作时间及自我信心方面显著优于对照组，且压力水平更低。

　　本研究聚焦于虚拟现实触觉模拟器（VRHS）和移动应用程序（Dental EndoMaster）在牙科学生临床实践中的应用效果，特别是对他们的操作能力、压力水平和自信心的影响。研究对象为第四年牙科学生，他们在进行根管治疗临床实践时，通过VRHS和移动应用的辅助训练，能够更好地适应实际操作环境。通过比较使用这些技术与传统训练方法的差异，研究希望揭示数字技术在牙科教育中的潜力，为未来的教学策略提供参考。

在牙科教育体系中，理论学习是基础，随后是模拟临床环境的预临床培训，最终进入临床实践阶段，学生在此阶段在导师的指导下为患者提供专业医疗服务。从预临床过渡到临床实践是一个关键的转折点，这一阶段通常伴随着更高的认知和操作要求。学生的成功过渡很大程度上取决于预临床培训中使用的教学工具的质量和效果。随着数字技术的不断进步，传统的教学方式正被更加互动、个性化和灵活的学习方式所取代。近年来，人工智能（AI）的引入进一步提升了这些工具的效能，使它们能够提供适应性反馈、自动化绩效跟踪以及与每位学生的学习节奏和需求相匹配的个性化学习路径。

在所有牙科专业中，根管治疗因其对精确性的高要求而显得尤为复杂，例如开髓准备、根管预备和充填等步骤。其中，开髓准备是根管治疗中的关键环节，因为它有助于识别根管系统并实现有效的化学机械去污。然而，对于本科生而言，这一操作在临床实践中可能面临较大挑战，因为需要治疗的患者往往具有不同的解剖结构和临床情况。这些差异增加了操作失误的可能性，尤其是对于经验不足的学生而言。特别是在第四年学习阶段，许多学生首次在真实患者身上进行根管治疗，此时他们可能缺乏足够的经验、理论知识以及面对实际患者时的心理准备，从而影响治疗效果。

为了帮助学生顺利过渡到临床实践，减少操作失误的风险，实施系统化、结构化的预临床培训显得尤为重要。这不仅能够提升学生的操作技能，还能增强他们的心理素质和自信心。近年来，虚拟现实触觉模拟器（VRHS）在根管治疗预临床培训中展现出巨大的潜力。VRHS通过整合多感官反馈系统，结合三维视觉渲染与触觉执行器，模拟牙体组织的触觉感受，为学生提供一个沉浸式和互动的学习环境，有助于他们在无风险的情况下发展精细动作控制和操作准确性。此外，当VRHS与人工智能驱动的模块和算法（如运动跟踪、智能教学系统和错误检测模型）结合使用时，能够实时监控手部动作，识别操作中的错误，并提供即时反馈，从而进一步提高操作的精确性。

另一方面，移动应用程序作为数字化技术的重要组成部分，也在牙科教育中发挥着越来越重要的作用。这些应用程序通过交互模块，结合视觉模拟和分步操作指导，为学生提供灵活、自定节奏的学习环境。利用人工智能技术，如预测性绩效建模、适应性学习算法和自动错误分类系统，这些应用能够更好地满足不同学生的学习需求，提升学习的互动性和沉浸感。然而，尽管数字技术在牙科教育中的应用日益广泛，关于VRHS和移动应用对学生的临床表现和心理状态影响的实证研究仍然有限。尤其是在真实临床环境中，VRHS的应用效果尚未得到充分验证，而移动应用在临床层面的实际效果也缺乏足够的研究支持。

因此，本研究旨在评估使用VRHS和移动应用对第四年牙科学生在根管治疗临床实践中的影响。研究假设是，这些数字工具不会显著改善学生的临床表现、压力水平和自信心，与传统教学方法相比并无明显差异。为了验证这一假设，研究采用了三组随机对照试验的设计，将30名学生随机分配到VRHS组、移动应用组和对照组，每组各10人。在临床训练前，VRHS组和移动应用组分别完成了三次标准化练习和一次最终评估，而对照组则直接进入临床操作，没有事先接受VRHS或移动应用的训练。

所有学生均进行了上颌中切牙的开髓准备，这些牙齿被诊断为慢性根尖周炎。临床操作由一位经验丰富的根管治疗专家进行评估，同时记录学生的自我评估成绩和操作时间。在临床实践结束后，学生完成了自信心调查，以评估他们对实际操作的准备程度和心理状态。此外，使用视觉模拟量表（VAS）在不同时间点测量学生的压力水平，以评估他们在临床实践前后的心理变化。

研究结果显示，VRHS组的学生在临床和自我评估成绩上显著优于对照组，同时他们的操作时间也明显减少。这表明VRHS能够有效提升学生的操作技能和临床表现，使他们在面对真实患者时更加自信和从容。此外，VRHS组和移动应用组的学生在临床操作前表现出较低的压力水平，而对照组则压力较高。这说明这些数字工具能够帮助学生缓解进入临床实践时的心理负担，提升他们的心理适应能力。

从整体来看，VRHS和移动应用在提升学生临床表现和心理状态方面展现出积极的效果。这些技术不仅能够提供更真实的操作体验，还能通过即时反馈和个性化学习路径帮助学生不断改进操作技能。同时，它们能够降低学生的压力水平，增强他们的自信心和对临床工作的准备程度。这为未来的牙科教育提供了新的思路，即通过引入数字技术，特别是人工智能驱动的工具，能够更有效地支持学生从预临床过渡到临床实践。

在牙科教育中，学生的心理状态和操作能力往往是影响临床表现的重要因素。传统的教学方法虽然能够提供基础知识，但在面对真实患者时，学生往往感到紧张和不自信。这种紧张情绪不仅源于缺乏经验，还可能与对操作难度的高估有关。因此，通过引入数字技术，如VRHS和移动应用，能够为学生提供一个更加安全和可控的学习环境，使他们在实际操作前获得充分的练习和反馈，从而提升他们的心理素质和操作能力。

此外，数字技术的应用还能够促进学生之间的互动和合作。在传统的教学模式下，学生通常以独立练习为主，而VRHS和移动应用则能够创造一个更加互动的学习环境，使学生在模拟操作中相互学习、共同进步。这种互动不仅有助于提升学生的操作技能，还能增强他们的团队协作能力和沟通技巧，为未来的临床工作打下坚实的基础。

在实际应用中，VRHS和移动应用的结合使用能够为学生提供更全面的学习体验。VRHS能够模拟真实的临床操作环境，使学生在视觉和触觉上获得更加真实的反馈，而移动应用则能够提供灵活的学习路径和个性化的指导。这种结合不仅能够提升学生的操作技能，还能帮助他们在面对不同患者时，根据自身情况调整学习策略，提高学习的效率和效果。

从长远来看，数字技术在牙科教育中的应用具有广阔的前景。随着人工智能、虚拟现实和移动技术的不断发展，未来的牙科教育将更加智能化和个性化。这些技术能够帮助学生更好地适应临床实践，提升他们的操作能力和心理素质，为他们成为合格的牙科医生打下坚实的基础。同时，这些技术的引入也能够提高教学的效率，使学生在更短的时间内掌握更多的技能，为未来的临床工作做好充分准备。

综上所述，本研究的结果表明，VRHS和移动应用在提升第四年牙科学生的临床表现、降低压力水平和增强自信心方面具有显著效果。这些数字工具能够为学生提供一个更加真实、互动和个性化的学习环境，使他们在进入临床实践前获得充分的练习和反馈，从而提高他们的操作能力和心理适应能力。因此，将这些技术纳入牙科教育体系，不仅能够提升教学质量，还能够为学生未来的职业发展提供有力支持。