Конференции / РОСОМЕД-2026 - Юбилейный XV съезд Российского общества симуляционного обучения в медицине и Международная конференция «Симуляционное обучение в медицине: опыт, развитие, инновации» / «ЗУБ В 3D»: цифровое моделирование и 3D-печать учебных анатомических пособий в стоматологическом образовании.

Актуальность

Современное стоматологическое образование характеризуется расширением применения цифровых технологий, включая трехмерную визуализацию, компьютерное моделирование и аддитивное производство. Традиционные способы изучения анатомии не всегда позволяют в полной мере сформировать пространственное представление о взаиморасположении твердых и мягких тканей зубочелюстной системы. Использование разборных трехмерных моделей создает возможность изучать анатомические структуры в объеме, оценивать их взаимную ориентацию и воспроизводить отдельные элементы для многократной практической работы. Одновременно освоение цифрового проектирования требует интеграции медицинских и инженерных компетенций: понимания анатомической морфологии, принципов построения геометрии, выбора технологии изготовления и последующего контроля качества. В связи с этим разработка стандартизированных учебных 3D-моделей представляет интерес для совершенствования практико-ориентированной подготовки специалистов стоматологического профиля.

Цель

Разработка и апробация образовательного подхода к созданию трехмерных анатомических пособий для стоматологии, объединяющую анатомическое проектирование, CAD-моделирование, FDM- и MSLA-печать, сборку и стандартизированный контроль качества, а также сформировать цифровую библиотеку разработанных пособий для их последующего воспроизведения.

Материалы и методы

В проект планируется включить 60 студентов медицинских и инженерных направлений в возрасте 18–35 лет. Участники распределяются на две учебные группы и 12 команд по пять человек. Команды объединяются в пары, каждая из которых разрабатывает один из шести типов учебных пособий:

М01 разборный увеличенный зуб;
М02 корни и корневые каналы;
М03 сегмент челюсти со сменными зубами;
М04 модель молочного прикуса;
М05 модель постоянного прикуса;
М06 шарнирная модель смыкания челюстей.
Для каждого типа определяются анатомические и инженерные критерии приемки.

Образовательный цикл включает 12 последовательных модулей: входную диагностику, постановку анатомической задачи и создание эскиза, CAD-проектирование и подготовку геометрии, разработку разъемов и сменных элементов, освоение FDM-печати, MSLA-печати и постобработки, сборку прототипов, проверку и доработку, подготовку серийного изготовления, комплектование и документирование, итоговую индивидуальную работу и защиту разработок. Для каждого типа модели предусмотрены две итерации прототипирования. На этапе проектирования оцениваются геометрия, соединения и соответствие анатомической задаче. Производство сочетает FDM-печать крупных деталей, оснований и механизмов с фотополимерной MSLA-печатью анатомических элементов. После изготовления проводится анатомическая и инженерная приемка по размерам, ориентации деталей, соединениям и соответствию конструкции. Для каждого пособия формируется паспорт с инструкцией и параметрами изготовления. Цифровая библиотека включает CAD/STL-файлы и настройки печати для повторного изготовления. Навыки оцениваются на входе и выходе по пяти компетенциям: понимание задачи, геометрия, технология, сборка и контроль, документирование. Каждая оценивается от 0 до 4 баллов по индивидуальному файлу, образцу и объяснению решения.

Результаты

В рамках проекта запланирована разработка шести типов учебных стоматологических моделей и проведение двух итераций прототипирования каждого типа, всего 12 прототипов. Предусмотрено изготовление 24 комплектов из 144 серийных сборок и 60 индивидуальных образцов. Планируется завершение программы не менее чем 48 участниками и рост навыков не менее чем у 40 человек. Для оценки динамики используется сравнение входных и итоговых результатов: улучшение навыков фиксируется при приросте не менее 4 баллов из 20 и итоговом результате не менее 12 баллов. Дополнительным результатом станет формирование цифрового каталога разработанных пособий, обеспечивающего возможность их повторного изготовления и использования в последующих образовательных циклах.

Обсуждение

Применение трехмерных учебных моделей позволяет перейти от преимущественно визуального восприятия анатомического материала к его пространственному и конструктивному анализу. Разборные модели зубов и зубных рядов дают возможность непосредственно изучать взаимное расположение анатомических структур, а сменные элементы позволяют многократно воспроизводить отдельные учебные ситуации. Важным преимуществом является интеграция медицинской и инженерной составляющих: студент должен не только распознать анатомический объект, но и перевести его морфологические характеристики в цифровую геометрию, выбрать технологию изготовления, оценить качество полученной модели и при необходимости внести конструктивные изменения.

Выводы

Практическая программа «Зуб в 3D» создает междисциплинарную модель подготовки студентов к работе на стыке стоматологии и цифрового производства. Последовательное объединение анатомической задачи, CAD-моделирования, прототипирования, FDM- и MSLA-печати, сборки и стандартизированного контроля позволяет сформировать навыки не только создания 3D-объекта, но и анализа качества принятого решения. Шесть типов пособий и цифровая библиотека создают основу для повторного использования материалов. Оценка до и после обучения позволит определить динамику компетенций и совершенствовать цифровое стоматологическое образование.