
文| 陈亚明

【作者简介】陈亚明:教授、主任医师、博士生导师、曾任南京医科大学口腔医学院修复系主任;教育部认定的国家精品在线开放课程“口腔修复学”课程负责人,江苏省本科、专升本精品课程“口腔修复学”主持人,全国统编研究生教材“口腔生物材料学”、“全口义齿修复学”编委。具有丰富的教学和临床医学实践经历,为全国口腔界培养了大批优秀的口腔修复领域人才。中华口腔医学会口腔急诊专委会顾问、美学专委会常委,中国牙病防治基金会第七届理事会首席发展咨询专家,中国大众文化学会口腔文化专委会专家库专家等学术社会组织职务。
时光回溯到上个世纪90年代,那时的临床前操作培训场景,恍如蒙着一层泛黄的滤镜。提及冠修复的牙体预备教学,简陋的条件令人感慨万千。
01
大学实验室里,所谓的 “教学装备” 在如今看来近乎原始 —— 没有半分仿真模样的 “刚玉牙模”,像一整块未经雕琢的白色塑料块,牙齿紧密相连,毫无真实口腔结构的灵动。嗡嗡作响的绳轮“西瓜”电机,多产自上海南汇、江苏无锡与浙江宁波,长长的机绳在三弯臂上, 拖着长长的机绳,宛如行动迟缓的 “老黄牛”,用低速运转的 “龟速”,艰难地完成牙体预备工作。
在那个设备匮乏的年代,牙体预备堪称一场 “艰难的战役”。
第一步是颊舌面预备,需要用柱状金刚砂车针,小心翼翼地沿着牙冠外形,均匀磨除一层牙体组织,这就像在雕琢一件易碎的玉器,稍有不慎就可能破坏整体形态。但低速电机的卡顿感,让每一次操作都充满不确定性,难以保证预备面的平整与光滑。
接着是邻面预备,没有涡轮机的加持,只能依靠金刚砂片一点点 “片切”,刺耳的摩擦声响彻实验室,扬起的塑料碎屑如雪花般纷飞,不仅效率低下,还常常出现邻面预备量不均匀的问题,如同在沙地上作画,难以勾勒出精准的轮廓。
而𬌗面预备更是考验耐心,要将𬌗面均匀磨除一定厚度,为修复体留出空间,低速车针缓慢的旋转速度,使得预备过程漫长又艰辛,预备质量也难以保障。
斗转星移,步入本世纪初,口腔医学飞速发展,老古董般的设备早已成为教学路上的 “绊脚石”。
2001年,医院下定决心引入 “仿真头模”,开启教学革新之路。当时,使用仿真头模的单位凤毛麟角,学院捉襟见肘的教学经费,难以支撑进口设备的高昂价格。
我们联系了两家上海企业:一家是颇具历史底蕴的国营牙科企业——上海齿科医械厂,另一家是崭露头角的民营企业——上海复星医疗器械有限公司。两家企业分别呈上设计图纸,风格与态度却大相径庭。
国营企业的方案,仿佛是从过去原封不动搬来的 “老物件”,沿用笨重的厚重钢铁做成老式技工台,式样陈旧,不仅操作不便,价格还令人咋舌。我们提出修改意见后,回应却如石沉大海,杳无音信。
反观复星公司,技术副总陆敏,那位干练的高级工程师,展现出令人惊叹的热忱与行动力。炎炎夏日里,他不辞辛劳,数次奔波在南京与上海之间,汗水浸湿衬衫也毫不在意,认真记录每一项要求,眼神中满是对合作的诚意与对创新的渴望。
我曾顺路探访复星公司生产基地,与工程人员面对面交流,从台面的弧度、颜色的选择,到桌腿的稳固性,每一个细节都反复交流探讨。复星团队如同严谨的工匠,将我们的建议一一雕琢落实,精益求精。最终,在漫长的等待与对比后,我们选择了复星公司。
当得知消息后,国营企业代表匆匆赶来,试图挽回,却为时已晚。我只能报以遗憾的微笑:“抱歉,你们来迟了,教学发展等不起啊!”
20 多套简易型仿真头模整齐排列在教室的那日,阳光透过窗户洒在崭新的设备上,闪烁的光芒里,满是我们对教学新篇章的期待,那笔约 26 万元的投入,成了学院教学革新的起点。几年后,这些完成使命的头模,承载着知识的接力棒,被捐赠给经济欠发达地区的学校,继续在教育事业中发光发热。



图1—4第一批仿真头模(照片由南京医科大学口腔医学院陆晓庆提供,谨此致谢!)

02
随着口腔教育事业的蓬勃发展,头模更新换代势在必行。医院将目光投向国际市场,首批引进的德国卡瓦仿真头模,堪称行业中的 “璀璨明珠”。
为了优中选优,我随主管教学副院长带队的考察小组,踏上了横跨南北的考察之旅。我们走进北大口腔、天津医科大学、华西口腔医学院和上海交大口腔医学院,近距离观摩,体验卡瓦、浮若萨克、日进三家公司的产品。
为了公平公正,医院确定采用招标的方式择优选用。三家公司派代表现场讲解自己公司的产品和销售政策, 领导指定我收集三家公司报来的资料,仔细测算各公司的报价与优惠政策。医院领导、采购部门负责人和各个教研室主任参加招标会议,不放过任何细节。最终,经过全院专家的审慎评估与医院领导的慎重决策,卡瓦凭借卓越的品质与诚意脱颖而出,50 套卡瓦仿真头模的入驻,让医院的口腔医学实验教学踏上了新的台阶。




图5—9 仿真头模教室(感谢南京医科大学口腔医学院陆晓庆提供照片!)

有了先进的仿真头模和涡轮机设备,牙体预备教学迎来了全新的局面。学生们进行颊舌面预备时,涡轮机的高速旋转,让金刚砂车针如同灵巧的画笔,能快速且精准地沿着牙体长轴方向磨除组织,预备面光滑平整,大大提升了操作效率与质量。在邻面预备环节,专用的邻面车针可以轻松深入邻间隙,精确控制磨除量,避免损伤邻牙,整个过程流畅而稳定。 𬌗面预备时,涡轮机的强大动力使得车针能够均匀磨除𬌗面组织,为修复体预留出精确的空间,学生们能更直观地理解和掌握预备的标准与技巧。
随着教学规模的扩大,原有的头模已经不够。医院搬迁新楼后,学校又将老校区的原来图书馆楼划拨给口腔医学院作为实验教学中心使用,医院利用此机遇,成立了数字化教学示范中心,并且将头模升级换代,引进了100多套全新的仿真头模设备。
如今,站在医院数字化教学示范中心,100 多套全进口仿真头模与虚拟备牙系统等尖端设备映入眼帘,这里宛如一座现代化的口腔医学 “智慧城堡”。而配合这些仿真头模的,还有精密的数字化仓扫设备,彻底革新了教学评价模式。
学生完成牙体预备后,只需将离体塑料牙轻轻放入扫描仓,设备便开始工作。蓝色的激光束如探照灯般快速穿梭,360 度无死角地捕捉牙齿表面的每一处细节。短短几分钟,系统就能生成一份详尽的三维模型报告,从预备体的聚合角度、肩台形态,到轴面角的光滑度,各项数据都被精准量化。
这份报告不仅是对学生操作成果的客观呈现,更是一份量身定制的 “纠错指南”。系统会将实际数据与标准参数进行对比,用醒目的颜色标注出偏差区域:红色代表预备过量,绿色则表示预备不足,同时还会附上针对性的改进建议。更令人惊喜的是,基于这些数据,系统能自动生成操作成绩,打印出的成绩单上,清晰罗列着各项评分与整体评价。曾经需要教师耗费大量时间人工测量、主观判断的评估工作,如今在科技的赋能下,变得高效、精准且透明。

图10—11 更新换代的仿真头模教室,100多套头模有序排列(感谢南医大陆晓庆提供图片)
曾经在老设备上艰难摸索的岁月,早已化作推动教学进步的动力,见证着我院教学设施从简陋到领先全国的华丽蜕变,也为无数口腔医学学子搭建起通往专业巅峰的坚实桥梁。而展望未来,口腔医学仿真头模正朝着更前沿的数字化方向大步迈进。
03
国内口腔医学发展迅猛,目前已经有200多家口腔医学院校,口腔教学仿真头模也成为各大口腔医学院校的标配设备。
过去,国内大专院校在口腔教学中普遍依赖进口仿真头模,主要原因是早期国内医疗设备技术相对滞后。进口产品虽占据市场主导地位,但存在价格高昂(部分产品单价可达数万元甚至更高)、售后维护成本高、定制化服务有限等问题。
随着国内口腔医疗设备行业的技术突破(如材料科学、机械自动化、数字化技术的发展),国产仿真头模逐渐实现从“依赖进口”到“国产替代”的转变,目前已在性价比、功能性、适配性等方面展现显著优势。
目前,国内超过80%的口腔医学院校(如四川大学、北京大学、上海交通大学等高校附属口腔医学院,以及各地职业院校)已选择国产品牌。典型代表包括北京实唯、上海医模、广州朗视等企业。其产品不仅满足本科教学需求,也广泛应用于规培基地、职业技能竞赛(如全国口腔医学技能大赛)等场景。部分院校反馈,国产头模的机械寿命(可支持超10万次操作)与材料仿真度(义齿材料硬度、牙龈软组织弹性接近临床真实情况)已达到国际一流水平。

国产仿真头模关键技术突破与应用场景
1. 自动化机械结构
国产头模通过伺服电机与智能控制系统,实现头部俯仰、左右旋转、前后移动等多维度全自动电开关控制,替代传统手动旋钮调节,大幅提升教学效率(如快速切换不同牙位操作视角),减少教师重复操作负担。
2. 数字化评价体系
搭载仓扫三维扫描技术,学生完成牙体预备后,设备可快速生成操作模型的三维数据,与标准模型对比后自动生成误差分析报告(如牙体预备量、倒凹值、肩台平整度等),实现客观量化教学评价,避免人工评估的主观性偏差。
3. 可视化与放大技术
通过8倍放大镜+高清摄像头组合,将口内操作区域实时放大投射至显示屏,学生可清晰观察牙体预备细节(如釉质切削轨迹、器械角度),教师也可同步指导,尤其适合初学者掌握精细操作技能。
图12. 某国内品牌仿真头模
目前,国内已经有多个厂家研发生产了教学仿真头模系统,有些产品在性能和质量以及开发新功能方面已经超过国际品牌产品,打入国际市场后,深受国外口腔医学院校欢迎。国内的几个品牌举例如下:
瑞升福诺:
品牌简介: 位于咸阳高新区,是一家专注于数字化口腔医疗设备研发、生产、销售和服务的企业。其自主研发的第三代口腔教学模拟人产品为世界首创,申请了多项技术专利。
产品特点: 口腔教学仿真头模设计理念新颖,外观设计大胆创新,具有人性化的设计,能满足临床四手操作的需求。产品内部集成了供水、排水、电动负压抽吸、管路系统以及临床过程所需的动态器械。通过电动控制模拟人体头部关节运动,肩体运行采用模拟人体双臂结构,可实现肩体一键自动复位。此外,还拥有1080P全高清视频输出和30倍光学放大,为临床教学提供显微级视频影像,采用非接触式扫描系统进行三维扫描。
2022年,受邀赴山东某市负责组建一家二级口腔医院,从修改图纸到设备采购、员工招聘和培训,建章立制,临床运营全面负责。记得在面试应聘员工的时候,谈到了建立学习培训制度,让员工在这个医院能够做到“有事干,有干劲,有希望,有尊严”,并承诺会给员工足够的学习提高机会,让他们在这个医院能够收获满满,有几位应聘者当场哽咽落泪:“毕业后我们一直在为民营口腔诊所打工,几乎是在黑暗中摸索,临床操作从来没有人指导,做对了,不知道,做的不队也不清楚,如今终于找到了学习的地方”。此情景让我动容,下决心要打造一个真正的学习型医院。因此,头模是必须要考虑引进的设备,经过反复考察,购进了6套该公司的仿真头模系统和口腔内窥镜放大镜教学设备其优越的性能,受到了全体医生的一直赞誉。他们在工作之余,就会在头模上进行牙体预备的最基本的操作技能训练,这些设备对提升他们的临床技能,起到了有力的推动作用。
UMG(唐山市佑迦医疗器械有限公司):
品牌简介:专注于全球口腔、医疗健康产品的研发、生产、销售,产品销往多个国家和地区,通过了ISO13485审核,获得了CE、FDA等证书。
产品特点:其UM-L20-1椅装式仿头模结构坚固,造型美观,操作简单,可靠性高。采用进口硅胶材料制作面罩,材质软、弹性好、抗老化;仿真头盖骨采用ULC卫生型材铸塑成型,耐抗击。下颌前伸髁道斜度、侧方髁道斜度、两侧髁头间距离等参数模拟人体平均值,咬合器为铝合金压铸成型,能正确复制下颌骨的移位,牙模为可拆式软质牙龈、可拆式牙齿,还可选配多种配套口腔教学模型。
新华医疗:
品牌简介:山东新华医疗器械股份有限公司是一家知名的医疗器械企业。其研发的XH700系列口腔教学模拟系统,是与高校教师联合研发的产品。
产品特点:在研发过程中深度融合了口腔临床诊疗与口腔教学两大领域,通过模拟临床诊疗环境,让使用者可以在仿真头模口腔内进行实际操作,以达到培训的作用。
AGD(上海华景医疗器材有限公司):
品牌简介: 专注于医疗器材领域,其HJ简易型牙科教学仿头模是一种具有丰富用途的便携式牙科教学实习系统。
产品特点: 结构紧凑,口腔系学生、牙科医生既能在工作场所又能在家里进行实习,提高临床技术。其所具备的功能能基本满足口腔教学的各学科实习教程的需求,带咬合器的牙模可以在头模上方便快速地拆装,无须再从咬合器上拆下来,使用方便。
JG(武汉金光医疗科技有限公司):
品牌简介:位于武汉,在口腔教学设备领域有一定的产品布局。
产品特点:提供多种型号的牙科口腔教学仿真头模型,如JG-A1(单人电动+四手操作)、JG-A2(单人电动+四手操作)等多种款式,可满足不同教学场景和需求,具有四手操作功能,能模拟临床实际操作场景。
04
口腔教学仿真头模在口腔医学教育中的具体应用场景
1. 基础技能训练场景:牙体预备与基本操作
应用场景:口腔医学本科生、规培生的入门实操训练
核心功能:模拟真实口腔解剖结构,训练学生对不同牙位(如前牙、后牙)的牙体预备技术(如全冠预备、嵌体预备、桩核预备等)。
技术特点:
头模配备仿真牙体(硬度接近天然牙釉质/牙本质),支持车针切削训练,且可更换牙体模块,降低耗材成本。 结合8倍放大镜+口内影像系统,帮助学生观察预备细节(如肩台形态、轴壁聚合度),纠正操作手法; 部分头模支持力反馈系统,通过震动或阻力模拟临床操作手感,提升操作真实性。
教学案例:在《口腔修复学》实验课中,学生使用头模完成上颌中切牙全冠预备,通过三维扫描对比预备体与标准模型,量化误差(如边缘不密合度>0.1mm需重新操作)。
2. 修复学专科教学:固定义齿与活动义齿实训
应用场景:修复学专业课程、临床实习前强化训练 。
固定义齿方向:
训练全冠、桥体、贴面等修复体的制作流程,头模支持可拆卸式设计,方便学生取模、灌模及修复体试戴; 集成咬合模拟系统,可调节上下颌头模的咬合关系,验证修复体的咬合接触点是否合理。
活动义齿方向:
模拟可摘局部义齿、全口义齿的基牙预备、卡环设计及基托制作,头模的牙龈软组织模块具有弹性,可演示倒凹区与缓冲区的处理;部分头模配备唾液模拟装置,测试义齿在湿润环境下的固位力。
技术优势:国产头模的全自动电开关超控头部移动可快速切换至磨牙后区、上颌结节等隐蔽部位,解决传统手动头模操作不便的问题。
3. 正畸学教学:矫治器安装与牙齿移动模拟
应用场景:正畸学理论与实践课程、正畸专科培训
具体应用:
训练传统金属托槽、隐形矫治器的粘接技术,头模的牙面形态与临床病例高度相似,支持托槽定位、弓丝弯制等操作; 通过可调节式颌骨模块,模拟不同错颌畸形(如安氏Ⅰ类、Ⅱ类、Ⅲ类),学生可在头模上设计矫治方案并验证效果;部分头模搭载牙齿移动模拟器,通过弹簧或液压装置演示矫治力作用下的牙齿倾斜、平移过程。
教学价值:学生可在头模上反复练习“支抗控制”“转矩调整”等精细操作,避免在患者身上进行有创试错。
4. 种植学与外科手术模拟
应用场景:口腔种植学课程、外科操作培训
种植手术模拟:头模的下颌骨/上颌骨模块采用仿真骨材料(如羟基磷灰石复合材料),支持种植窝制备、种植体植入及上部结构安装;
结合数字化导板定位系统,学生可在头模上练习导板引导下的精准种植,减少自由手操作误差。
外科基础操作:训练牙槽外科手术(如拔牙、骨劈开、骨增量),头模的骨组织模块可模拟不同骨质密度(如Ⅰ~Ⅳ类骨),软组织模块支持切开、缝合练习。
技术亮点:国产头模的仓扫数字化评价系统可对种植体植入角度、深度进行三维分析,生成偏差报告(如植入角度与设计值偏差>5°需修正)。
5. 数字化与虚拟仿真教学融合
应用场景:现代口腔医学教育中的数字化课程
具体形式:CAD/CAM技术对接:学生在头模上完成牙体预备后,通过口内扫描仪获取三维数据,直接导入CAD软件设计修复体,再通过3D打印制作实体模型,实现“预备-设计-制作”全流程实训;
VR/AR虚拟头模:结合虚拟现实技术,学生佩戴头显设备在虚拟场景中操作“数字头模”,系统实时反馈操作错误(如预备量过度、器械损伤邻牙),降低实体头模损耗;
远程教学与考核:头模搭载网络传输功能,教师可通过云端实时查看学生操作过程,进行远程指导或在线评分。
6. 技能竞赛与执业考核场景
应用场景:全国口腔医学技能大赛、执业医师实践技能考试
竞赛应用:在“全国口腔医学技术专业技能大赛”等赛事中,头模作为标准考核工具,统一操作场景(如规定时间内完成下颌第一磨牙嵌体预备),通过数字化评分系统保证公平性;
头模的标准化模块(如统一规格的牙体、牙周组织)确保不同选手在相同条件下竞技。
执业考核:国家执业医师考试实践技能环节中,头模用于考核考生的临床操作规范性(如根管治疗的工作长度测量、全冠预备的边缘完整性),其数字化记录功能可追溯操作过程,减少人为评分偏差。
7. 继续教育与专科提升培训
应用场景:在职医生进修、新技术推广培训
高端技术实训:针对微创美学修复、复杂种植病例等,头模可模拟临床复杂场景(如重度磨耗牙的咬合重建、无牙颌种植修复),帮助医生掌握新技术;头模支持个性化病例复制,通过患者CBCT数据3D打印定制化头模,医生可在“仿真患者”上预演治疗方案。
材料与器械测试:厂商新品(如新型粘接剂、微创车针)的培训课程中,头模用于演示材料操作流程及器械使用技巧,辅助医生快速掌握临床应用。
8. 特殊场景:儿童口腔与老年口腔教学
儿童口腔教学:配备儿童仿真头模(乳牙列、混合牙列),模拟乳牙预备、预成冠修复、间隙保持器制作等操作,头模的颌骨比例与儿童口腔解剖特征一致;牙龈模块采用更柔软的材料,演示儿童牙龈敏感区的保护技巧。
老年口腔教学: 模拟重度磨耗牙、牙周病继发牙体缺损等老年常见病例,头模支持复杂修复设计(如覆盖义齿、套筒冠),训练医生处理老年患者的综合修复能力。
未来仿真头模的发展趋势
口腔教学仿真头模通过解剖仿真性、操作可控性、评价数字化三大核心优势,覆盖从基础技能训练到专科高端技术的全链条教学场景。其与数字化技术(如3D扫描、VR)的融合,正推动口腔医学教育从“经验式教学”向“精准化、智能化实训”升级,成为培养临床胜任力的关键工具。
人工智能技术的深度融合,为仿真头模赋予了 “智慧大脑”。通过海量临床病例数据的学习,仿真头模能模拟出不同患者的口腔特征与复杂病情,学生操作时,系统会实时分析预备数据,如角度偏差、切削深度,及时给予精准反馈与纠错建议,就像身边随时有一位经验丰富的 “数字导师” 贴身指导。
虚拟现实(VR)与增强现实(AR)技术,则让教学场景实现了颠覆性变革。学生戴上 VR 设备,仿佛置身真实的诊疗环境,面对栩栩如生的虚拟患者开展牙体预备操作;AR 技术更能将虚拟模型与现实头模叠加,学生可以直观看到操作的三维效果,比如预备后牙齿的内部结构变化,这种沉浸式学习极大提升了教学的趣味性与学习效率。
此外,仿真头模的数字化还体现在云端共享与远程协作上。各院校、医疗机构间的仿真教学数据得以互通,学生足不出户就能接触到全球前沿的教学案例与操作经验;专家也可通过远程系统,实时指导异地学生的操作,打破了地域限制,让优质教学资源真正实现了 “天涯若比邻”。
相信在数字化浪潮的推动下,口腔医学仿真头模将不断进化,为培养更专业、更优秀的口腔医学人才持续注入新的活力。

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