Тридимензионалните печатени анатомски модели (3DPAM) се чини дека се соодветна алатка заради нивната образовна вредност и изводливоста. Целта на овој преглед е да се опишат и анализираат методите што се користат за создавање 3DPAM за учење на човечка анатомија и за проценка на неговиот педагошки придонес.
Електронско пребарување беше спроведено во PubMed користејќи ги следниве термини: образование, училиште, учење, настава, обука, настава, образование, тродимензионално, 3Д, 3-димензионално, печатење, печатење, печатење, анатомија, анатомија, анатомија и анатомија . . Наодите вклучуваат карактеристики на студијата, дизајн на модели, морфолошка проценка, едукативни перформанси, јаки и слаби страни.
Меѓу 68 избрани статии, најголем број студии се фокусираат на кранијалниот регион (33 статии); 51 Написи споменуваат печатење на коски. Во 47 статии, 3DPAM беше развиен врз основа на компјутерска томографија. Наведени се пет процеси на печатење. Пластика и нивните деривати се користеле во 48 студии. Секој дизајн се движи во цена од 1,25 до 2.800 долари. Триесет и седум студии ги споредуваа 3DPAM со референтни модели. Триесет и три написи ги испитуваа образовните активности. Главните придобивки се визуелниот и тактилниот квалитет, ефикасноста на учењето, повторливоста, прилагодливоста и агилноста, заштедата на време, интеграцијата на функционалната анатомија, подобри способности за ментална ротација, задржување на знаењето и задоволство на наставниците/учениците. Главните недостатоци се поврзани со дизајнот: конзистентност, недостаток на детали или транспарентност, бои што се премногу светли, долго време на печатење и високи трошоци.
Овој систематски преглед покажува дека 3DPAM е рентабилно и ефикасно за настава на анатомија. Повеќе реални модели бараат употреба на поскапи технологии за 3Д печатење и подолги времиња на дизајнирање, што значително ќе ги зголеми вкупните трошоци. Клучот е да изберете соодветен метод за сликање. Од педагошка гледна точка, 3DPAM е ефикасна алатка за предавање на анатомија, со позитивно влијание врз резултатите од учењето и задоволството. Наставниот ефект на 3DPAM е најдобар кога ги репродуцира сложените анатомски региони и студентите го користат рано на нивната медицинска обука.
Дисекцијата на животински трупови е извршена уште од античка Грција и е еден од главните методи на предавање на анатомија. Кадаверичните дисекции извршени за време на практичната обука се користат во теоретската програма на студенти по универзитетски медицински медицина и во моментов се сметаат за златен стандард за проучување на анатомијата [1,2,3,4,5]. Сепак, постојат многу бариери за употреба на човечки кадаверични примероци, што ја поттикнува потрагата по нови алатки за обука [6, 7]. Некои од овие нови алатки вклучуваат зголемена реалност, дигитални алатки и 3Д печатење. Според неодамнешниот преглед на литературата од Сантос и сор. [8] Во однос на вредноста на овие нови технологии за настава на анатомија, 3Д печатењето се чини дека е еден од најважните ресурси, како во однос на образовната вредност за студентите, така и во однос на изводливоста на имплементацијата [4,9,10] .
3Д печатењето не е ново. Првите патенти поврзани со оваа технологија датираат од 1984 година: Ле Мехауте, О де Вит и J.Ц. Андре во Франција, а три недели подоцна Ц Хал во САД. Оттогаш, технологијата продолжи да се развива и неговата употреба се прошири во многу области. На пример, НАСА го отпечати првиот предмет надвор од Земјата во 2014 година [11]. Медицинското поле ја усвои и оваа нова алатка, со што се зголемува желбата за развој на персонализирана медицина [12].
Многу автори ги покажаа придобивките од користењето на 3Д печатени анатомски модели (3DPAM) во медицинското образование [10, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]. Кога предавате човечка анатомија, потребни се непатолошки и анатомски нормални модели. Некои прегледи ги испитале патолошките или медицински/хируршки модели за обука [8, 20, 21]. За да развиеме хибриден модел за предавање на човечка анатомија што вклучува нови алатки како што е 3Д печатење, спроведовме систематски преглед за да опишеме и анализираме како се создаваат 3Д печатени предмети за настава на човечка анатомија и како студентите ја оценуваат ефективноста на учењето користејќи ги овие 3Д објекти.
Овој систематски преглед на литературата беше спроведен во јуни 2022 година користејќи ги упатствата Prisma (претпочитани предмети за известување за систематски прегледи и мета-анализи) без временски ограничувања [22].
Критериуми за вклучување беа сите истражувачки трудови кои користат 3DPAM во наставата/учењето на анатомија. Беа исклучени прегледите за литература, писма или написи кои се фокусираат на патолошки модели, животински модели, археолошки модели и модели на медицинска/хируршка обука. Беа избрани само статии објавени на англиски јазик. Беа исклучени статии без достапни апстракти на Интернет. Беа вклучени написи што вклучуваат повеќе модели, барем еден од нив беа анатомски нормални или имаа мала патологија што не влијаеше на наставната вредност.
Беше извршено пребарување за литература во електронската база на податоци PubMed (Национална библиотека за медицина, NCBI) за да се идентификуваат релевантни студии објавени до јуни 2022 година. Користете ги следниве термини за пребарување: образование, училиште, настава, учење, настава, образование, три- Димензионални, 3Д, 3Д, печатење, печатење, печатење, анатомија, анатомија, анатомија и анатомија. Беше извршено единствено барање: (((образование [Наслов/Апстракт] или училиште [Наслов/Апстракт] Оркеринг [Наслов/Апстракт] или настава [Наслов/Апстракт] или Обука [Наслов/Апстракт] Ореах [Наслов/Апстракт]] ИЛИ Образование [Наслов/Апстракт])) и (три димензии [наслов] или 3Д [наслов] или 3Д [наслов]))) и (печати [наслов] или печатење [наслов] или печатење [наслов])) и (анатомија) [Наслов ]]/Апстракт] или анатомија [Наслов/Апстракт] или анатомија [Наслов/Апстракт] или анатомија [Наслов/Апстракт]). Дополнителни статии беа идентификувани со рачно пребарување на базата на податоци во PubMed и разгледување на референци на други научни статии. Не беа применети ограничувања на датумот, но се користеше филтерот „лице“.
Сите преземени титули и апстракти беа прикажани против критериумите за вклучување и исклучување од страна на двајца автори (ЕБР и АЛ) и секоја студија која не ги исполнува сите критериуми за подобност. Публикациите со целосен текст на преостанатите студии беа преземени и разгледани од тројца автори (ЕБР, ЕБЕ и АЛ). Кога е потребно, несогласувањата во изборот на статии беа решени од страна на четврто лице (ЛТ). Публикациите што ги исполнија сите критериуми за вклучување беа вклучени во овој преглед.
Извлекувањето на податоците беше извршено независно од двајца автори (ЕБР и АЛ) под надзор на трет автор (ЛТ).
- Податоци за дизајн на модели: Анатомски региони, специфични анатомски делови, почетен модел за 3Д печатење, метод на стекнување, софтвер за сегментација и моделирање, тип на 3Д печатач, тип и количина на материјал, скала за печатење, боја, цена за печатење.
- Морфолошка проценка на моделите: Модели што се користат за споредба, медицинска проценка на експерти/наставници, број на евалуатори, вид на проценка.
- Настава 3Д модел: Проценка на знаење на студентите, метод на проценка, број на студенти, број на групи за споредување, рандомизација на студенти, образование/вид на студент.
418 Студии беа идентификувани во Медлин, а 139 статии беа исклучени од „човечкиот“ филтер. По разгледувањето на насловите и апстрактите, беа избрани 103 студии за читање со целосен текст. 34 статии беа исклучени затоа што тие беа или патолошки модели (9 статии), модели на медицинска/хируршка обука (4 написи), модели на животни (4 статии), 3Д радиолошки модели (1 напис) или не беа оригинални научни статии (16 поглавја). ). Вкупно 68 статии беа вклучени во прегледот. Слика 1 го прикажува процесот на селекција како табела за проток.
Табела за проток што ги сумира идентификацијата, скринингот и вклучувањето на статии во овој систематски преглед
Сите студии беа објавени помеѓу 2014 и 2022 година, со просечна година на објавување 2019 година. Меѓу 68 вклучени статии, 33 (49%) студии беа описни и експериментални, 17 (25%) беа чисто експериментални, а 18 (26%) беа Експериментални. Чисто описен. Од 50 (73%) експериментални студии, 21 (31%) користеле рандомизација. Само 34 студии (50%) вклучуваат статистички анализи. Табела 1 ги сумира карактеристиките на секоја студија.
33 статии (48%) го испитале главниот регион, 19 статии (28%) го испитале торакалниот регион, 17 статии (25%) го испитале абдоминопелскиот регион и 15 статии (22%) ги испитале екстремитетите. Педесет и еден статии (75%) споменаа 3Д печатени коски како анатомски модели или повеќе-парчиња анатомски модели.
Што се однесува до изворните модели или датотеки што се користат за развој на 3DPAM, 23 статии (34%) споменаа употреба на податоци за пациентите, 20 статии (29%) споменаа употреба на кадаверични податоци, а 17 члена (25%) споменаа употреба на бази на податоци. Употреба, а 7 студии (10%) не го откриле изворот на користените документи.
47 студии (69%) развиле 3DPAM врз основа на компјутерска томографија, а 3 студии (4%) пријавиле употреба на микрок. 7 статии (10%) проектирани 3Д предмети со употреба на оптички скенери, 4 статии (6%) со употреба на МРИ и 1 статија (1%) со употреба на фотоапарати и микроскопи. 14 статии (21%) не го спомнаа изворот на датотеките со извор на дизајн на 3Д модел. 3Д -датотеките се создаваат со просечна просторна резолуција помала од 0,5 мм. Оптималната резолуција е 30 μM [80], а максималната резолуција е 1,5 mm [32].
Користени се шеесет различни софтверски апликации (сегментација, моделирање, дизајн или печатење). Најчесто се користеше мимики (Mailty, Leuven, Belgium) (14 студии, 21%), проследено со Meshmixer (Autodesk, San Rafael, CA) (13 студии, 19%), геомагичен (3D систем, MO, NC, Leesville) . ) (7 студии, 10%).
Се споменуваат шеесет и седум различни модели на печатачи и пет процеси на печатење. Технологијата FDM (Fused Deposition Modeling) се користеше во 26 производи (38%), експлозија на материјали во 13 производи (19%) и конечно размавнување на врзивно средство (11 производи, 16%). Најмалку користени технологии се стереолитографија (SLA) (5 написи, 7%) и селективно ласерско тон припишување (SLS) (4 написи, 6%). Најчесто користениот печатач (7 статии, 10%) е Connex 500 (Stratasys, Rehovot, Израел) [27, 30, 32, 36, 45, 62, 65].
При прецизирање на материјалите што се користат за правење 3DPAM (51 статии, 75%), 48 студии (71%) користеле пластика и нивни деривати. Главните користени материјали беа PLA (полилактична киселина) (n = 20, 29%), смола (n = 9, 13%) и ABS (акрилонитрил бутадиен стирен) (7 типа, 10%). 23 статии (34%) испитувани 3DPAM направени од повеќе материјали, 36 статии (53%) презентирани 3DPAM направени од само еден материјал, а 9 статии (13%) не навеле материјал.
Дваесет и девет статии (43%) пријавиле стапки на печатење кои се движат од 0,25: 1 до 2: 1, со просек од 1: 1. Дваесет и пет статии (37%) користеле сооднос 1: 1. 28 3DPAM (41%) се состоеја од повеќе бои, а 9 (13%) беа обоени по печатењето [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75].
Триесет и четири статии (50%) ги спомнаа трошоците. 9 статии (13%) ја спомнаа цената на 3Д печатачите и суровините. Печатачите се движат по цена од 302 до 65.000 американски долари. Кога е наведено, моделите цени се движат од 1,25 до 2.800 долари; Овие крајности одговараат на скелетни примероци [47] и ретроперитонеални модели со висока верност [48]. Табелата 2 ги сумира моделот на податоци за секоја вклучена студија.
Триесет и седум студии (54%) ја споредија 3DAPM со референтен модел. Меѓу овие студии, најчестиот компаратор беше анатомски референтен модел, користен во 14 статии (38%), пластинирани препарати во 6 статии (16%) и пластинирани препарати во 6 статии (16%). Употреба на виртуелна реалност, пресметана томографија сликајќи еден 3DPAM во 5 написи (14%), уште 3DPAM во 3 статии (8%), сериозни игри во 1 напис (3%), радиографии во 1 статија (3%), деловни модели во 1 напис (3%) и зголемена реалност во 1 напис (3%). Триесет и четири (50%) студии оценија 3DPAM. Петнаесет (48%) студии детални искуства на оценувачите (Табела 3). 3DPAM беше извршен од хирурзи или лекари кои присуствуваа на 7 студии (47%), анатомски специјалисти во 6 студии (40%), студенти во 3 студии (20%), наставници (дисциплина не е наведена) во 3 студии (20%) за проценка и уште еден евалуатор во статијата (7%). Просечниот број на евалуатори е 14 (минимум 2, максимум 30). Триесет и три студии (49%) ја оценија 3DPAM морфологијата квалитативно, а 10 студии (15%) квантитативно ја оценија морфологијата на 3DPAM. Од 33 студии кои користеле квалитативни проценки, 16 користеле чисто описни проценки (48%), 9 користени тестови/оценки/истражувања (27%) и 8 користени скали на Ликрт (24%). Табелата 3 ги сумира морфолошките проценки на моделите во секоја вклучена студија.
Триесет и три (48%) статии ги испитаа и ја споредија ефективноста на наставата 3DPAM со студентите. Од овие студии, 23 (70%) статии го процениле задоволството на студентите, 17 (51%) користеле скали на Ликрт и 6 (18%) користеле други методи. Дваесет и две статии (67%) го оценија учењето на студентите преку тестирање на знаење, од кои 10 (30%) користеле претези и/или пост-тестови. Единаесет студии (33%) користеле прашања и тестови со повеќе избори за да го проценат знаењето на студентите, а пет студии (15%) користеле обележување на слика/анатомска идентификација. Во просек од 76 студенти учествуваа во секоја студија (минимум 8, максимум 319). Дваесет и четири студии (72%) имаа контролна група, од кои 20 (60%) користеле рандомизација. Спротивно на тоа, една студија (3%) случајно додели анатомски модели на 10 различни студенти. Во просек, беа споредени 2,6 групи (минимум 2, максимум 10). Дваесет и три студии (70%) вклучуваат студенти по медицина, од кои 14 (42%) биле студенти од прва година по медицина. Шест (18%) студии вклучуваат жители, 4 (12%) студенти од стоматологија и 3 (9%) студенти по наука. Шест студии (18%) го спроведоа и оценија автономното учење користејќи 3DPAM. Табелата 4 ги сумира резултатите од проценката на ефективноста на наставата 3DPAM за секоја вклучена студија.
Главните придобивки од користењето 3DPAM како алатка за настава за учење на нормална човечка анатомија пријавена од авторите се визуелни и тактилни карактеристики, вклучително и реализам [55, 67], точност [44, 50, 72, 85] и варијабилност на конзистентност [34] . , 45, 48, 64], боја и транспарентност [28, 45], сигурност [24, 56, 73], образовен ефект [16, 32, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], цена [цена 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 64, 80, 81, 83], репродуктивност [80], можност за подобрување или персонализација [28, 30, 36, 45, 48, 51, 53, 59, 59, 61, 67, 80], можност за манипулирање со учениците [30, 49], заштеда на време на настава [61, 80], леснотија на складирање [61], можност за интегрирање на функционална анатомија или создавање специфични структури [51, 53], 67], брз дизајн на скелетот на модели [81], можност за заедничко создавање и употреба на модели на куќи [49, 60, 71], подобрени способности за ментална ротација [23] и задржување на знаење [32], како и во наставникот [наставникот [ 25, 63] и задоволство на студентите [25, 63]. 45, 46, 52, 52, 57, 63, 66, 69, 84].
Главните недостатоци се поврзани со дизајнот: ригидност [80], конзистентност [28, 62], недостаток на детали или транспарентност [28, 30, 34, 45, 48, 62, 64, 81], бои премногу светли [45]. и кршливоста на подот [71]. Други недостатоци вклучуваат губење на информации [30, 76], долго време потребно за сегментација на слика [36, 52, 57, 58, 74], време на печатење [57, 63, 66, 67], недостаток на анатомска варијабилност [25], и цена. Високо [48].
Овој систематски преглед сумира 68 статии објавени во текот на 9 години и го истакнува интересот на научната заедница за 3DPAM како алатка за учење на нормална човечка анатомија. Се проучуваше секој анатомски регион и 3Д печатен. Од овие статии, 37 статии споредени 3DPAM со други модели, а 33 статии ја оценија педагошката релевантност на 3DPAM за студентите.
Со оглед на разликите во дизајнот на анатомски студии за 3Д печатење, не сметавме дека е соодветно да се спроведе мета-анализа. Мета-анализа објавена во 2020 година главно се фокусираше на анатомски тестови за знаење по обуката без да се анализираат техничките и технолошките аспекти на дизајнот и производството на 3DPAM [10].
Главниот регион е најмногу проучен, веројатно затоа што сложеноста на нејзината анатомија им го отежнува студентите да го прикажат овој анатомски регион во тродимензионален простор во споредба со екстремитетите или торзото. КТ е далеку најчесто користениот модалитет на сликање. Оваа техника е широко користена, особено во медицинските поставувања, но има ограничена просторна резолуција и низок контраст на меките ткива. Овие ограничувања ги прават СТ -скените несоодветни за сегментација и моделирање на нервниот систем. Од друга страна, компјутерската томографија е подобро прилагодена за сегментација/моделирање на коскеното ткиво; Контрастот на коските/меките ткива помага да се завршат овие чекори пред 3Д печатење анатомски модели. Од друга страна, микроктот се смета за референтна технологија во однос на просторната резолуција при сликање на коските [70]. Оптички скенери или МНР исто така може да се користат за добивање слики. Повисоката резолуција спречува измазнување на коските на коските и ја зачувува суптилноста на анатомските структури [59]. Изборот на моделот исто така влијае на просторната резолуција: на пример, моделите за пластизација имаат помала резолуција [45]. Графичките дизајнери треба да создадат прилагодени 3Д модели, што ги зголемува трошоците (25 до 150 долари на час) [43]. Добивањето висококвалитетни датотеки .STL не е доволно за да се создадат висококвалитетни анатомски модели. Неопходно е да се утврдат параметрите за печатење, како што е ориентацијата на анатомскиот модел на плочката за печатење [29]. Некои автори сугерираат дека напредните технологии за печатење, како што се SLS, треба да се користат секогаш кога е можно за подобрување на точноста на 3DPAM [38]. Производството на 3DPAM бара стручна помош; Најбараните специјалисти се инженери [72], радиолози, [75], графички дизајнери [43] и анатомисти [25, 28, 51, 57, 76, 77].
Софтверот за сегментација и моделирање се важни фактори за добивање точни анатомски модели, но цената на овие софтверски пакети и нивната сложеност ја попречуваат нивната употреба. Неколку студии ја споредија употребата на различни софтверски пакети и технологии за печатење, истакнувајќи ги предностите и недостатоците на секоја технологија [68]. Покрај софтверот за моделирање, потребен е и софтвер за печатење компатибилен со избраниот печатач; Некои автори претпочитаат да користат 3Д печатење преку Интернет [75]. Ако се отпечатат доволно 3Д предмети, инвестицијата може да доведе до финансиски приноси [72].
Пластиката е далеку од најчесто користениот материјал. Неговиот широк спектар на текстури и бои го прави материјал по избор за 3DPAM. Некои автори ја пофалија нејзината голема јачина во споредба со традиционалните кадаверични или позлатени модели [24, 56, 73]. Некои пластика дури имаат и својства на свиткување или истегнување. На пример, Filaflex со FDM технологија може да се протега до 700%. Некои автори сметаат дека е материјал по избор за репликација на мускулите, тетивите и лигаментите [63]. Од друга страна, две студии покренаа прашања во врска со ориентацијата на влакна за време на печатењето. Всушност, ориентацијата на мускулните влакна, вметнувањето, инервацијата и функцијата се клучни во моделирањето на мускулите [33].
Изненадувачки, неколку студии ја споменуваат скалата на печатење. Бидејќи многу луѓе сметаат дека односот 1: 1 е стандарден, авторот може да избере да не го спомнува тоа. Иако резолуцијата е корисно за насочено учење во големи групи, изводливоста на скалирање сè уште не е добро истражена, особено со растечките големини на класи и физичката големина на моделот е важен фактор. Се разбира, скалите со целосна големина го олеснуваат лоцирањето и комуникацијата на разни анатомски елементи на пациентот, што може да објасни зошто тие често се користат.
Од многуте печатари што се достапни на пазарот, оние што користат технологија Polyjet (Материјално инк-џет или Inkjet Inkjet) за да обезбедат висока дефиниција во боја и мулти-материјална (а со тоа и мулти-текстура) цена за печатење помеѓу 20,000 УСД и 250.000 УСД (HTTPS:/ /www.aniwaa.com/). Оваа висока цена може да ја ограничи промоцијата на 3DPAM во медицинските училишта. Покрај цената на печатачот, цената на материјалите потребни за печатење со инк -џет е поголема отколку за печатачите SLA или FDM [68]. Цените за печатачите SLA или FDM се исто така подостапни, кои се движат од 576 до 4.999 € во статиите наведени во овој преглед. Според Триподи и колегите, секој скелетен дел може да се отпечати за 1,25 УСД [47]. Единаесет студии заклучиле дека 3Д печатењето е поевтино од пластизација или комерцијални модели [24, 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 63, 80, 81, 83]. Покрај тоа, овие комерцијални модели се дизајнирани да обезбедат информации за пациентите без доволно детали за настава за анатомија [80]. Овие комерцијални модели се сметаат за инфериорни во однос на 3DPAM [44]. Вреди да се напомене дека, покрај користената технологија за печатење, конечната цена е пропорционална со скалата и затоа конечната големина на 3DPAM [48]. Од овие причини, се претпочита скалата со целосна големина [37].
Само една студија ја спореди 3DPAM со комерцијално достапните анатомски модели [72]. Кадаверичните примероци се најчесто користениот компаратор за 3DPAM. И покрај нивните ограничувања, кадаверичните модели остануваат важна алатка за настава на анатомија. Мора да се направи разлика помеѓу обдукцијата, дисекцијата и сувата коска. Врз основа на тестовите за обука, две студии покажаа дека 3DPAM е значително поефикасен од пластинираната дисекција [16, 27]. Една студија спореди еден час обука со употреба на 3DPAM (долен екстремитет) со еден час дисекција на истиот анатомски регион [78]. Немаше значителни разлики помеѓу двата наставни методи. Веројатно е дека има малку истражувања на оваа тема затоа што ваквите споредби се тешко да се направат. Дисекцијата е одземаат многу време за студенти. Понекогаш се потребни десетици часови подготовка, во зависност од тоа што се подготвува. Трета споредба може да се направи со суви коски. Студијата на Цаи и Смит откри дека резултатите од тестот се значително подобри во групата користејќи 3DPAM [51, 63]. Чен и колегите забележаа дека студентите кои користат 3Д модели се одвиваа подобро на идентификување на структурите (черепи), но немаше разлика во резултатите од MCQ [69]. Конечно, Танер и колегите покажаа подобри резултати од пост-тестот во оваа група користејќи 3DPAM на Pterygopalatine Fossa [46]. Во овој преглед на литературата беа идентификувани и други нови алатки за настава. Најчеста меѓу нив се зголемена реалност, виртуелна реалност и сериозни игри [43]. Според Махрус и колегите, претпочитањето за анатомски модели зависи од бројот на часови што студентите играат видео игри [31]. Од друга страна, голем недостаток на новите алатки за предавање на анатомија е хаптичките повратни информации, особено за чисто виртуелни алатки [48].
Повеќето студии за проценка на новиот 3DPAM користеле претскажувања на знаење. Овие претскажувања помагаат да се избегне пристрасност во проценката. Некои автори, пред да спроведат експериментални студии, ги исклучуваат сите студенти кои постигнале над просекот на прелиминарниот тест [40]. Меѓу пристрасноста Гарас и колегите беа бојата на моделот и изборот на волонтери во студентската класа [61]. Боењето го олеснува идентификувањето на анатомските структури. Чен и колегите воспоставија строги експериментални услови без почетни разлики помеѓу групите и студијата беше заслепена до максимална можна мерка [69]. Лим и колегите препорачуваат проценката на пост-тестот да биде завршена од трета страна за да се избегне пристрасност во проценката [16]. Некои студии користеле скали на Ликерт за да ја проценат изводливоста на 3DPAM. Овој инструмент е погоден за проценка на задоволството, но сè уште има важни пристрасност за да се биде свесен за [86].
Образовната релевантност на 3DPAM првенствено беше оценета кај студенти по медицина, вклучително и студенти од прва година, во 14 од 33 студии. Во нивната пилот студија, Вилк и неговите колеги известија дека студентите по медицина веруваат дека 3Д печатењето треба да биде вклучено во нивното учење на анатомија [87]. 87% од студентите анкетирани во студијата на Церкенели сметаат дека втората година од студијата е најдобро време за употреба на 3DPAM [84]. Резултатите на Танер и колегите исто така покажаа дека студентите настапиле подобро ако никогаш не го проучувале теренот [46]. Овие податоци сугерираат дека првата година на медицинското училиште е оптимално време да се вклучи 3DPAM во наставата по анатомија. Мета-анализата на Је ја поддржа оваа идеја [18]. Преку 27 статии вклучени во студијата, имаше значителни разлики во перформансите на 3DPAM во споредба со традиционалните модели кај студенти по медицина, но не и кај жителите.
3DPAM as a learning tool improves academic achievement [16, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], long-term knowledge retention [32], and student satisfaction [25, 45, 46, 52, 57, 63 , 66]. , 69, 84]. Панелите на експерти, исто така, откриле дека овие модели се корисни [37, 42, 49, 81, 82] и две студии откриле задоволство на наставниците од 3DPAM [25, 63]. Од сите извори, Бакхаус и колегите сметаат дека 3Д печатењето е најдобрата алтернатива на традиционалните анатомски модели [49]. Во нивната прва мета-анализа, вие и колегите потврдија дека студентите кои добиле упатства за 3DPAM имаат подобри оценки за пост-тест од студентите кои добиле упатства 2D или Cadaver [10]. Сепак, тие го диференцираа 3DPAM не со сложеност, туку едноставно со срце, нервен систем и абдоминална празнина. Во седум студии, 3DPAM не ги надмина другите модели засновани на тестови за знаење спроведени на студенти [32, 66, 69, 77, 78, 84]. Во својата мета-анализа, Салазар и колегите заклучиле дека употребата на 3DPAM конкретно го подобрува разбирањето на сложената анатомија [17]. Овој концепт е во согласност со писмото на Хитас до уредникот [88]. Некои анатомски области што се сметаат за помалку сложени, не бараат употреба на 3DPAM, додека посложените анатомски области (како што е вратот или нервниот систем) би биле логичен избор за 3DPAM. Овој концепт може да објасни зошто некои 3DPAM не се сметаат за супериорни во однос на традиционалните модели, особено кога студентите немаат знаење во доменот каде што се смета дека перформансите на моделот се супериорни. Така, презентирањето на едноставен модел на студенти кои веќе имаат одредено знаење за оваа тема (студенти по медицина или жители) не е корисно за подобрување на перформансите на студентите.
Од сите наведени образовни придобивки, 11 студии ги потенцираа визуелните или тактилните квалитети на моделите [27,34,44,45,48,50,55,63,67,72,85], а 3 студии ја подобри јачината и издржливоста (33 , 50 -52, 63, 79, 85, 86). Други предности се дека учениците можат да манипулираат со структурите, наставниците можат да заштедат време, полесно се зачуваат од кадаверите, проектот може да се заврши во рок од 24 часа, може да се користи како алатка за учење во домови и може да се искористи за да се предаваат големи количини на информации. Групи [30, 49, 60, 61, 80, 81]. Повтореното 3Д печатење за настава со анатомија со голем обем ги прави моделите на 3Д печатење поекономични [26]. Употребата на 3DPAM може да ги подобри способностите за ментална ротација [23] и да го подобри толкувањето на пресеците на слики [23, 32]. Две студии откриле дека студентите изложени на 3DPAM имаат поголема веројатност да бидат подложени на операција [40, 74]. Металните конектори можат да бидат вградени за да се создаде движење потребно за проучување на функционалната анатомија [51, 53], или моделите можат да се отпечатат со употреба на дизајни за активирање [67].
3Д печатењето овозможува создавање на прилагодливи анатомски модели со подобрување на одредени аспекти за време на фазата на моделирање, [48, 80] создавање соодветна основа, [59] комбинирајќи повеќе модели, [36] користејќи транспарентност, (49) боја, [45] или правење одредени внатрешни структури видливи [30]. Триподи и колегите користеле скулптури за скулптури за да ги надополнат своите 3Д печатени коски модели, нагласувајќи ја вредноста на ко-креираните модели како алатки за настава [47]. Во 9 студии, бојата се применувала по печатењето [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75], но студентите ја примениле само еднаш [49]. За жал, студијата не го оцени квалитетот на обуката за модели или секвенцата на обука. Ова треба да се земе предвид во контекст на образованието за анатомија, бидејќи придобивките од мешаното учење и ко-креирање се добро утврдени [89]. За да се справат со растечката рекламна активност, само-учењето се користи многу пати за да се проценат моделите [24, 26, 27, 32, 46, 69, 82].
Една студија заклучи дека бојата на пластичниот материјал е премногу светла [45], друга студија заклучи дека моделот е премногу кревка [71], а две други студии укажуваат на недостаток на анатомска варијабилност во дизајнирањето на одделни модели [25, 45 ]. . Седум студии заклучиле дека анатомските детали на 3DPAM се недоволни [28, 34, 45, 48, 62, 63, 81].
За подетални анатомски модели на големи и сложени региони, како што се ретроперитонеумот или цервикалниот регион, времето на сегментација и моделирање се смета за многу долго, а цената е многу висока (околу 2000 УСД) [27, 48]. Хојо и колегите во својата студија известија дека создавање на анатомски модел на карлицата траела 40 часа [42]. Најдолго време на сегментација беше 380 часа во една студија на Weatheral и колегите, во која беа комбинирани повеќе модели за да се создаде целосен модел на детски дишни патишта [36]. Во девет студии, времето на сегментација и печатење се сметаа за неповолни страни [36, 42, 57, 58, 74]. Како и да е, 12 студии ги критикуваа физичките својства на нивните модели, особено нивната конзистентност, [28, 62] недостаток на транспарентност, [30] кршливост и монохроматичност, [71] недостаток на меко ткиво, [66] или недостаток на детали [28, 34]. , 45, 48, 62, 63, 81]. Овие недостатоци можат да се надминат со зголемување на времето на сегментација или симулација. Губењето и преземањето на релевантни информации беше проблем со кој се соочуваат три екипи [30, 74, 77]. Според извештаите на пациентите, јодитираните агенси за контраст не обезбедија оптимална васкуларна видливост како резултат на ограничувањата на дозата [74]. Инјекцијата на кадаверичен модел се чини дека е идеален метод што се оддалечува од принципот „што е можно помалку“ и ограничувањата на дозата на агент за контраст.
За жал, многу статии не споменуваат некои клучни карактеристики на 3DPAM. Помалку од половина од написите експлицитно изјавиле дали нивниот 3DPAM е затемнет. Покриеноста на обемот на печатење беше неконзистентно (43% од статиите), а само 34% спомнаа употреба на повеќе медиуми. Овие параметри за печатење се клучни затоа што влијаат на својствата на учење на 3DPAM. Повеќето статии не даваат доволно информации за комплексностите за добивање 3DPAM (време на дизајн, квалификации за персоналот, трошоци за софтвер, трошоци за печатење, итн.). Овие информации се клучни и треба да се земат предвид пред да размислат за започнување на проект за развој на нов 3DPAM.
Овој систематски преглед покажува дека дизајнирањето и 3Д печатењето нормални анатомски модели е изводливо по ниска цена, особено кога користите печатачи FDM или SLA и ефтини пластични материјали со една боја. Сепак, овие основни дизајни можат да се подобрат со додавање на боја или додавање на дизајни во различни материјали. Пореални модели (печатени со употреба на повеќе материјали со различни бои и текстури за тесно реплицирање на тактилните квалитети на референтниот модел на кадавер) бараат поскапи технологии за 3Д печатење и подолги времиња на дизајнирање. Ова значително ќе ги зголеми вкупните трошоци. Без оглед на кој процес на печатење е избран, изборот на соодветен метод на сликање е клучен за успехот на 3DPAM. Колку е поголема просторна резолуција, толку пореална станува моделот и може да се користи за напредно истражување. Од педагошка гледна точка, 3DPAM е ефикасна алатка за настава на анатомија, што е потврдено од тестовите за знаење што им се спроведува на студентите и нивното задоволство. Наставниот ефект на 3DPAM е најдобар кога ги репродуцира сложените анатомски региони и студентите го користат рано на нивната медицинска обука.
Базата на податоци генерирани и/или анализирани во тековната студија не се јавно достапни заради јазичните бариери, но се достапни од соодветниот автор на разумно барање.
Дрејк РЛ, Лори диџеј, Прут КМ. Преглед на бруто анатомија, микроанатомија, невробиологија и курсеви за ембриологија во наставните програми за медицински училишта во САД. Anat rec. 2002; 269 (2): 118-22.
Ghosh SK Cadaveric дисекција како едукативна алатка за анатомска наука во 21 век: дисекција како едукативна алатка. Анализа на научното образование. 2017; 10 (3): 286–99.
Време на објавување: ноември-01-2023 година