Driedimensionele gedrukte anatomiese modelle (3DPAM's) blyk 'n geskikte hulpmiddel te wees weens hul opvoedkundige waarde en uitvoerbaarheid.Die doel van hierdie oorsig is om die metodes wat gebruik word om 3DPAM te skep vir die onderrig van menslike anatomie te beskryf en te ontleed en om die pedagogiese bydrae daarvan te evalueer.
'n Elektroniese soektog is in PubMed uitgevoer deur die volgende terme te gebruik: onderwys, skool, leer, onderrig, opleiding, onderrig, opvoeding, driedimensioneel, 3D, 3-dimensioneel, drukwerk, drukwerk, drukwerk, anatomie, anatomie, anatomie en anatomie ..Bevindinge het studie-eienskappe, modelontwerp, morfologiese assessering, opvoedkundige prestasie, sterk- en swakpunte ingesluit.
Onder die 68 geselekteerde artikels het die grootste aantal studies op die kraniale streek gefokus (33 artikels);51 artikels maak melding van beendruk.In 47 artikels is 3DPAM ontwikkel gebaseer op rekenaartomografie.Vyf drukprosesse word gelys.Plastiek en hul afgeleides is in 48 studies gebruik.Elke ontwerp wissel in prys van $1,25 tot $2,800.Sewe-en-dertig studies het 3DPAM met verwysingsmodelle vergelyk.Drie-en-dertig artikels het opvoedkundige aktiwiteite ondersoek.Die belangrikste voordele is visuele en tasbare kwaliteit, leerdoeltreffendheid, herhaalbaarheid, aanpasbaarheid en behendigheid, tydbesparing, integrasie van funksionele anatomie, beter verstandelike rotasievermoëns, kennisbehoud en onderwyser/studente-tevredenheid.Die belangrikste nadele hou verband met die ontwerp: konsekwentheid, gebrek aan detail of deursigtigheid, kleure wat te helder is, lang druktye en hoë koste.
Hierdie sistematiese oorsig toon dat 3DPAM koste-effektief en effektief is vir die onderrig van anatomie.Meer realistiese modelle vereis die gebruik van duurder 3D-druktegnologieë en langer ontwerptye, wat die algehele koste aansienlik sal verhoog.Die sleutel is om die toepaslike beeldmetode te kies.Vanuit 'n pedagogiese oogpunt is 3DPAM 'n effektiewe hulpmiddel vir die onderrig van anatomie, met 'n positiewe impak op leeruitkomste en tevredenheid.Die onderrigeffek van 3DPAM is die beste wanneer dit komplekse anatomiese streke weergee en studente dit vroeg in hul mediese opleiding gebruik.
Disseksie van diere lyke word sedert antieke Griekeland uitgevoer en is een van die belangrikste metodes om anatomie te onderrig.Kadaweriese disseksies wat tydens praktiese opleiding uitgevoer word, word in die teoretiese kurrikulum van universiteit mediese studente gebruik en word tans beskou as die goue standaard vir die studie van anatomie [1,2,3,4,5].Daar is egter baie hindernisse vir die gebruik van menslike kadaweriese monsters, wat die soektog na nuwe opleidingsinstrumente aanspoor [6, 7].Sommige van hierdie nuwe instrumente sluit in verhoogde werklikheid, digitale gereedskap en 3D-drukwerk.Volgens 'n onlangse literatuuroorsig deur Santos et al.[8] Wat die waarde van hierdie nuwe tegnologieë vir die onderrig van anatomie betref, blyk 3D-drukwerk een van die belangrikste hulpbronne te wees, beide in terme van opvoedkundige waarde vir studente en in terme van uitvoerbaarheid van implementering [4,9,10] .
3D-drukwerk is nie nuut nie.Die eerste patente wat met hierdie tegnologie verband hou, dateer terug na 1984: A Le Méhauté, O De Witte en JC André in Frankryk, en drie weke later C Hull in die VSA.Sedertdien het die tegnologie voortgegaan om te ontwikkel en die gebruik daarvan het na baie gebiede uitgebrei.Byvoorbeeld, NASA het die eerste voorwerp anderkant die aarde in 2014 gedruk [11].Die mediese veld het ook hierdie nuwe instrument aangeneem, waardeur die begeerte om gepersonaliseerde medisyne te ontwikkel [12] verhoog.
Baie skrywers het die voordele getoon van die gebruik van 3D-gedrukte anatomiese modelle (3DPAM) in mediese onderwys [10, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19].Wanneer menslike anatomie onderrig word, is nie-patologiese en anatomies normale modelle nodig.Sommige resensies het patologiese of mediese/chirurgiese opleidingsmodelle ondersoek [8, 20, 21].Om 'n hibriede model vir die onderrig van menslike anatomie te ontwikkel wat nuwe gereedskap soos 3D-drukwerk insluit, het ons 'n sistematiese oorsig gedoen om te beskryf en te ontleed hoe 3D-gedrukte voorwerpe geskep word vir die onderrig van menslike anatomie en hoe studente die doeltreffendheid van leer met behulp van hierdie 3D-voorwerpe evalueer.
Hierdie sistematiese literatuuroorsig is in Junie 2022 uitgevoer met behulp van PRISMA (Voorkeurverslagitems vir sistematiese resensies en meta-analises) riglyne sonder tydsbeperkings [22].
Insluitingskriteria was alle navorsingsvraestelle wat 3DPAM in anatomie-onderrig/leer gebruik.Literatuuroorsigte, briewe of artikels wat fokus op patologiese modelle, dieremodelle, argeologiese modelle en mediese/chirurgiese opleidingsmodelle is uitgesluit.Slegs artikels wat in Engels gepubliseer is, is gekies.Artikels sonder beskikbare aanlyn abstrakte is uitgesluit.Artikels wat veelvuldige modelle ingesluit het, waarvan ten minste een anatomies normaal was of geringe patologie gehad het wat nie onderrigwaarde beïnvloed nie, is ingesluit.
'n Literatuursoektog is in die elektroniese databasis PubMed (Nasionale Biblioteek van Geneeskunde, NCBI) gedoen om relevante studies te identifiseer wat tot Junie 2022 gepubliseer is. Gebruik die volgende soekterme: onderwys, skool, onderrig, onderrig, leer, onderrig, onderwys, drie- dimensioneel, 3D, 3D, drukwerk, drukwerk, drukwerk, anatomie, anatomie, anatomie en anatomie.'n Enkele navraag is uitgevoer: (((onderwys[Titel/Opsomming] OF skool[Titel/Opsomming] OFleer[Titel/Opsomming] OF onderrig[Titel/Opsomming] OF opleiding[Titel/Opsomming] OFReik[Titel/Opsomming] ] OF Onderwys [Titel/Abstract]) EN (Drie Dimensies [Titel] OF 3D [Titel] OF 3D [Titel])) EN (Druk [Titel] OF Druk [Titel] OF Druk [Titel])) EN (Anatomie) [Titel ] ]/abstract] of anatomie [titel/abstract] of anatomy [titel/abstract] of anatomy [titel/abstract]).Bykomende artikels is geïdentifiseer deur die PubMed-databasis handmatig te deursoek en verwysings van ander wetenskaplike artikels te hersien.Geen datumbeperkings is toegepas nie, maar die "Persoon"-filter is gebruik.
Alle opgespoorde titels en opsommings is deur twee outeurs (EBR en AL) teen insluitings- en uitsluitingskriteria gekeur, en enige studie wat nie aan alle geskiktheidskriteria voldoen het nie, is uitgesluit.Voltekspublikasies van die oorblywende studies is deur drie outeurs (EBR, EBE en AL) herwin en hersien.Indien nodig, is meningsverskille in die keuse van artikels deur 'n vierde persoon (LT) opgelos.Publikasies wat aan alle insluitingskriteria voldoen het, is by hierdie resensie ingesluit.
Data-onttrekking is onafhanklik uitgevoer deur twee outeurs (EBR en AL) onder toesig van 'n derde outeur (LT).
- Modelontwerpdata: anatomiese streke, spesifieke anatomiese dele, aanvanklike model vir 3D-drukwerk, verkrygingsmetode, segmentering en modelleringsagteware, 3D-drukkertipe, materiaaltipe en -hoeveelheid, drukskaal, kleur, drukkoste.
- Morfologiese assessering van modelle: modelle wat gebruik word vir vergelyking, mediese assessering van kundiges/onderwysers, aantal evalueerders, tipe assessering.
- Onderrig 3D-model: assessering van studentekennis, assesseringsmetode, aantal studente, aantal vergelykingsgroepe, ewekansigheid van studente, onderwys/tipe student.
418 studies is in MEDLINE geïdentifiseer, en 139 artikels is deur die "menslike" filter uitgesluit.Na hersiening van titels en opsommings, is 103 studies gekies vir voltekslees.34 artikels is uitgesluit omdat dit óf patologiese modelle (9 artikels), mediese/chirurgiese opleidingsmodelle (4 artikels), diermodelle (4 artikels), 3D radiologiese modelle (1 artikel) was óf nie oorspronklike wetenskaplike artikels was nie (16 hoofstukke).).Altesaam 68 artikels is by die resensie ingesluit.Figuur 1 bied die seleksieproses as 'n vloeidiagram aan.
Vloeidiagram wat die identifikasie, sifting en insluiting van artikels in hierdie sistematiese oorsig opsom
Alle studies is tussen 2014 en 2022 gepubliseer, met 'n gemiddelde publikasiejaar van 2019. Onder die 68 artikels wat ingesluit is, was 33 (49%) studies beskrywend en eksperimenteel, 17 (25%) was suiwer eksperimenteel, en 18 (26%) was eksperimentele.Suiwer beskrywend.Van die 50 (73%) eksperimentele studies het 21 (31%) randomisering gebruik.Slegs 34 studies (50%) het statistiese ontledings ingesluit.Tabel 1 som die kenmerke van elke studie op.
33 artikels (48%) het die kopstreek ondersoek, 19 artikels (28%) het die torakale streek ondersoek, 17 artikels (25%) het die abdominopelviese streek ondersoek, en 15 artikels (22%) het die ledemate ondersoek.Een-en-vyftig artikels (75%) het 3D-gedrukte bene genoem as anatomiese modelle of multi-sny anatomiese modelle.
Met betrekking tot die bronmodelle of lêers wat gebruik is om 3DPAM te ontwikkel, het 23 artikels (34%) die gebruik van pasiëntdata genoem, 20 artikels (29%) het die gebruik van kadaweriese data genoem, en 17 artikels (25%) het die gebruik van databasisse genoem.gebruik, en 7 studies (10%) het nie die bron van die dokumente wat gebruik is bekend gemaak nie.
47 studies (69%) het 3DPAM ontwikkel gebaseer op rekenaartomografie, en 3 studies (4%) het die gebruik van mikroCT gerapporteer.7 artikels (10%) het 3D-voorwerpe geprojekteer met behulp van optiese skandeerders, 4 artikels (6%) met MRI, en 1 artikel (1%) met behulp van kameras en mikroskope.14 artikels (21%) het nie die bron van die 3D-modelontwerpbronlêers genoem nie.3D-lêers word geskep met 'n gemiddelde ruimtelike resolusie van minder as 0,5 mm.Die optimale resolusie is 30 μm [80] en die maksimum resolusie is 1,5 mm [32].
Sestig verskillende sagtewaretoepassings (segmentering, modellering, ontwerp of drukwerk) is gebruik.Mimics (Materialise, Leuven, België) is die meeste gebruik (14 studies, 21%), gevolg deur MeshMixer (Autodesk, San Rafael, CA) (13 studies, 19%), Geomagic (3D System, MO, NC, Leesville) .(10 studies, 15%), 3D Slicer (Slicer Developer Training, Boston, MA) (9 studies, 13%), Blender (Blender Foundation, Amsterdam, Nederland) (8 studies, 12%) en CURA (Geldemarsen, Nederland) (7 studies, 10%).
Sewe-en-sestig verskillende drukkermodelle en vyf drukprosesse word genoem.FDM (Fused Deposition Modeling) tegnologie is in 26 produkte (38%) gebruik, materiaal skietwerk in 13 produkte (19%) en laastens bindmiddel skietwerk (11 produkte, 16%).Die minste gebruikte tegnologieë is stereolitografie (SLA) (5 artikels, 7%) en selektiewe lasersintering (SLS) (4 artikels, 6%).Die drukker wat die meeste gebruik word (7 artikels, 10%) is die Connex 500 (Stratsys, Rehovot, Israel) [27, 30, 32, 36, 45, 62, 65].
Wanneer die materiaal gespesifiseer is wat gebruik word om 3DPAM te maak (51 artikels, 75%), het 48 studies (71%) plastiek en hul afgeleides gebruik.Die belangrikste materiale wat gebruik is, was PLA (polimelksuur) (n = 20, 29%), hars (n = 9, 13%) en ABS (akrilonitrielbutadieen-styreen) (7 tipes, 10%).23 artikels (34%) het 3DPAM ondersoek wat van veelvuldige materiale gemaak is, 36 artikels (53%) het 3DPAM van slegs een materiaal aangebied, en 9 artikels (13%) het nie 'n materiaal gespesifiseer nie.
Nege-en-twintig artikels (43%) het drukverhoudings gerapporteer wat wissel van 0.25:1 tot 2:1, met 'n gemiddeld van 1:1.Vyf-en-twintig artikels (37%) het 'n 1:1-verhouding gebruik.28 3DPAM's (41%) het uit veelvuldige kleure bestaan, en 9 (13%) is gekleur na druk [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75].
Vier-en-dertig artikels (50%) het kostes genoem.9 artikels (13%) het die koste van 3D-drukkers en grondstowwe genoem.Drukkers wissel in prys van $302 tot $65,000.Wanneer gespesifiseer, wissel modelpryse van $1,25 tot $2 800;hierdie uiterstes stem ooreen met skeletmonsters [47] en hoëgetroue retroperitoneale modelle [48].Tabel 2 som die modeldata vir elke ingeslote studie op.
Sewe-en-dertig studies (54%) het die 3DAPM met 'n verwysingsmodel vergelyk.Onder hierdie studies was die mees algemene vergelyker 'n anatomiese verwysingsmodel wat in 14 artikels (38%), geplastineerde preparate in 6 artikels (16%) en geplastineerde preparate in 6 artikels (16%) gebruik is.Gebruik van virtuele realiteit, rekenaartomografie beelding van een 3DPAM in 5 artikels (14%), 'n ander 3DPAM in 3 artikels (8%), ernstige speletjies in 1 artikel (3%), radiografieë in 1 artikel (3%), besigheidsmodelle in 1 artikel (3%) en verhoogde werklikheid in 1 artikel (3%).Vier-en-dertig (50%) studies het 3DPAM geassesseer.Vyftien (48%) bestudeer gedetailleerde beoordelaars se ervarings (Tabel 3).3DPAM is uitgevoer deur chirurge of behandelende dokters in 7 studies (47%), anatomiese spesialiste in 6 studies (40%), studente in 3 studies (20%), onderwysers (dissipline nie gespesifiseer nie) in 3 studies (20%) vir assessering en nog een evalueerder in die artikel (7%).Die gemiddelde aantal evalueerders is 14 (minimum 2, maksimum 30).Drie-en-dertig studies (49%) het 3DPAM-morfologie kwalitatief geassesseer, en 10 studies (15%) het 3DPAM-morfologie kwantitatief geassesseer.Van die 33 studies wat kwalitatiewe assesserings gebruik het, het 16 suiwer beskrywende assesserings (48%), 9 toetse/graderings/opnames (27%) en 8 Likert-skale gebruik (24%).Tabel 3 som die morfologiese assesserings van die modelle in elke ingeslote studie op.
Drie-en-dertig (48%) artikels het die doeltreffendheid van die onderrig van 3DPAM aan studente ondersoek en vergelyk.Van hierdie studies het 23 (70%) artikels studentetevredenheid geassesseer, 17 (51%) het Likert-skale gebruik en 6 (18%) het ander metodes gebruik.Twee-en-twintig artikels (67%) het studenteleer deur kennistoetsing geassesseer, waarvan 10 (30%) voortoetse en/of natoetse gebruik het.Elf studies (33%) het meerkeusevrae en -toetse gebruik om studente se kennis te assesseer, en vyf studies (15%) het beeldetikettering/anatomiese identifikasie gebruik.'n Gemiddeld van 76 studente het aan elke studie deelgeneem (minimum 8, maksimum 319).Vier-en-twintig studies (72%) het 'n kontrolegroep gehad, waarvan 20 (60%) randomisering gebruik het.Daarteenoor het een studie (3%) anatomiese modelle ewekansig aan 10 verskillende studente toegeken.Gemiddeld is 2,6 groepe vergelyk (minimum 2, maksimum 10).Drie-en-twintig studies (70%) het mediese studente betrek, waarvan 14 (42%) eerstejaar mediese studente was.Ses (18%) studies het inwoners, 4 (12%) tandheelkundige studente en 3 (9%) wetenskapstudente betrek.Ses studies (18%) het outonome leer geïmplementeer en geëvalueer deur 3DPAM te gebruik.Tabel 4 som die resultate van die 3DPAM-onderrigdoeltreffendheidassessering vir elke ingeslote studie op.
Die belangrikste voordele van die gebruik van 3DPAM as 'n onderriginstrument vir die onderrig van normale menslike anatomie wat deur die skrywers gerapporteer is, is visuele en tasbare eienskappe, insluitend realisme [55, 67], akkuraatheid [44, 50, 72, 85] en konsekwentheidsveranderlikheid [34] ., 45, 48, 64], kleur en deursigtigheid [28, 45], betroubaarheid [24, 56, 73], opvoedkundige effek [16, 32, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], koste [ 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 64, 80, 81, 83], reproduceerbaarheid [80], moontlikheid van verbetering of verpersoonliking [28, 30, 36, 45, 48, 51, 53, 59, 61, 67, 80], die vermoë om studente te manipuleer [30, 49], besparing van onderrigtyd [61, 80], gemak van berging [61], die vermoë om funksionele anatomie te integreer of spesifieke strukture te skep [51, 53], 67], vinnige ontwerp van modelle skelet [81], die vermoë om saam te skep en huismodelle te gebruik [49, 60, 71], verbeterde geestelike rotasie vermoëns [23] en kennisbehoud [32], sowel as in die onderwyser [ 25, 63] en studentetevredenheid [25, 63].45, 46, 52, 52, 57, 63, 66, 69, 84].
Die belangrikste nadele hou verband met ontwerp: rigiditeit [80], konsekwentheid [28, 62], gebrek aan detail of deursigtigheid [28, 30, 34, 45, 48, 62, 64, 81], kleure te helder [45].en die broosheid van die vloer[71].Ander nadele sluit in verlies van inligting [30, 76], lang tyd benodig vir beeldsegmentering [36, 52, 57, 58, 74], druktyd [57, 63, 66, 67], gebrek aan anatomiese veranderlikheid [25], en koste.Hoog[48].
Hierdie sistematiese oorsig gee 'n opsomming van 68 artikels wat oor 9 jaar gepubliseer is en beklemtoon die wetenskaplike gemeenskap se belangstelling in 3DPAM as 'n hulpmiddel vir die onderrig van normale menslike anatomie.Elke anatomiese gebied is bestudeer en 3D gedruk.Van hierdie artikels het 37 artikels 3DPAM met ander modelle vergelyk, en 33 artikels het die pedagogiese relevansie van 3DPAM vir studente beoordeel.
Gegewe die verskille in die ontwerp van anatomiese 3D-drukstudies, het ons dit nie as toepaslik geag om 'n meta-analise uit te voer nie.'n Meta-analise wat in 2020 gepubliseer is, het hoofsaaklik gefokus op anatomiese kennistoetse na opleiding sonder om die tegniese en tegnologiese aspekte van 3DPAM-ontwerp en -produksie te ontleed [10].
Die kopgebied is die meeste bestudeer, waarskynlik omdat die kompleksiteit van sy anatomie dit moeiliker maak vir studente om hierdie anatomiese gebied in driedimensionele ruimte uit te beeld in vergelyking met die ledemate of bolyf.CT is verreweg die mees gebruikte beeldmetode.Hierdie tegniek word wyd gebruik, veral in mediese omgewings, maar het beperkte ruimtelike resolusie en lae sagteweefselkontras.Hierdie beperkings maak CT-skanderings ongeskik vir segmentering en modellering van die senuweestelsel.Aan die ander kant is rekenaartomografie beter geskik vir beenweefselsegmentering/modellering;Been/sagteweefsel-kontras help om hierdie stappe te voltooi voordat anatomiese modelle 3D-druk.Aan die ander kant word mikroCT beskou as die verwysingstegnologie in terme van ruimtelike resolusie in beenbeelding [70].Optiese skandeerders of MRI kan ook gebruik word om beelde te verkry.Hoër resolusie verhoed gladmaak van beenoppervlaktes en bewaar die subtiliteit van anatomiese strukture [59].Die keuse van model beïnvloed ook die ruimtelike resolusie: plastiseringsmodelle het byvoorbeeld 'n laer resolusie [45].Grafiese ontwerpers moet pasgemaakte 3D-modelle skep, wat koste verhoog ($25 tot $150 per uur) [43].Die verkryging van hoë kwaliteit .STL lêers is nie genoeg om hoë kwaliteit anatomiese modelle te skep nie.Dit is nodig om drukparameters te bepaal, soos die oriëntasie van die anatomiese model op die drukplaat [29].Sommige skrywers stel voor dat gevorderde druktegnologieë soos SLS waar moontlik gebruik moet word om die akkuraatheid van 3DPAM te verbeter [38].Die vervaardiging van 3DPAM vereis professionele bystand;die mees gesogte spesialiste is ingenieurs [72], radioloë, [75], grafiese ontwerpers [43] en anatomiste [25, 28, 51, 57, 76, 77].
Segmentasie- en modelleringssagteware is belangrike faktore om akkurate anatomiese modelle te verkry, maar die koste van hierdie sagtewarepakkette en hul kompleksiteit belemmer die gebruik daarvan.Verskeie studies het die gebruik van verskillende sagtewarepakkette en druktegnologie vergelyk, wat die voordele en nadele van elke tegnologie beklemtoon [68].Benewens modelleringsagteware, word druksagteware wat versoenbaar is met die geselekteerde drukker ook vereis;sommige skrywers verkies om aanlyn 3D-drukwerk te gebruik [75].As genoeg 3D-voorwerpe gedruk word, kan die belegging tot finansiële opbrengste lei [72].
Plastiek is verreweg die materiaal wat die meeste gebruik word.Sy wye reeks teksture en kleure maak dit die materiaal van keuse vir 3DPAM.Sommige skrywers het die hoë sterkte daarvan geprys in vergelyking met tradisionele kadaweriese of geplateerde modelle [24, 56, 73].Sommige plastiek het selfs buig- of rek eienskappe.Filaflex met FDM-tegnologie kan byvoorbeeld tot 700% strek.Sommige skrywers beskou dit as die materiaal van keuse vir spier-, tendon- en ligamentreplikasie [63].Aan die ander kant het twee studies vrae oor veseloriëntasie tydens drukwerk laat ontstaan.Trouens, spierveseloriëntasie, -invoeging, innervasie en funksie is krities in spiermodellering [33].
Verbasend genoeg noem min studies die skaal van drukwerk.Aangesien baie mense die 1:1-verhouding as standaard beskou, het die skrywer dalk gekies om dit nie te noem nie.Alhoewel opskaling nuttig is vir gerigte leer in groot groepe, is die haalbaarheid van skaal nog nie goed ondersoek nie, veral met groeiende klasgroottes en die fisiese grootte van die model wat 'n belangrike faktor is.Natuurlik maak volgrootte skale dit makliker om verskeie anatomiese elemente op te spoor en aan die pasiënt te kommunikeer, wat kan verduidelik hoekom hulle dikwels gebruik word.
Van die vele drukkers wat op die mark beskikbaar is, kos dié wat PolyJet (materiaal inkjet of binder inkjet) tegnologie gebruik om hoëdefinisie kleur en multi-materiaal (en dus multi-tekstuur) drukwerk te verskaf tussen VS$20,000 en US$250,000 (https:/ /www.aniwaa.com/).Hierdie hoë koste kan die bevordering van 3DPAM in mediese skole beperk.Benewens die koste van die drukker, is die koste van materiaal wat benodig word vir inkjet-drukwerk hoër as vir SLA- of FDM-drukkers [68].Pryse vir SLA- of FDM-drukkers is ook meer bekostigbaar, wat wissel van €576 tot €4,999 in die artikels wat in hierdie resensie gelys word.Volgens Tripodi en kollegas kan elke skeletdeel vir US$1,25 gedruk word [47].Elf studies het tot die gevolgtrekking gekom dat 3D-drukwerk goedkoper is as plastisering of kommersiële modelle [24, 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 63, 80, 81, 83].Boonop is hierdie kommersiële modelle ontwerp om pasiëntinligting te verskaf sonder voldoende detail vir anatomie-onderrig [80].Hierdie kommersiële modelle word as minderwaardig beskou as 3DPAM [44].Dit is opmerklik dat, benewens die druktegnologie wat gebruik word, die finale koste eweredig is aan die skaal en dus die finale grootte van die 3DPAM [48].Om hierdie redes word die volgrootte skaal verkies [37].
Slegs een studie het 3DPAM vergelyk met kommersieel beskikbare anatomiese modelle [72].Kadaweriese monsters is die mees gebruikte vergelyker vir 3DPAM.Ten spyte van hul beperkings, bly kadaweriese modelle 'n waardevolle hulpmiddel vir die onderrig van anatomie.Daar moet tussen lykskouing, disseksie en droë been onderskei word.Gebaseer op opleidingstoetse, het twee studies getoon dat 3DPAM aansienlik meer effektief was as geplastineerde disseksie [16, 27].Een studie het een uur se opleiding met behulp van 3DPAM (onderste ledemaat) vergelyk met een uur van disseksie van dieselfde anatomiese streek [78].Daar was geen betekenisvolle verskille tussen die twee onderrigmetodes nie.Dit is waarskynlik dat daar min navorsing oor hierdie onderwerp is omdat sulke vergelykings moeilik is om te maak.Disseksie is 'n tydrowende voorbereiding vir studente.Soms word tientalle ure se voorbereiding vereis, afhangend van wat voorberei word.'n Derde vergelyking kan met droë bene gemaak word.'n Studie deur Tsai en Smith het bevind dat toetstellings aansienlik beter was in die groep wat 3DPAM gebruik [51, 63].Chen en kollegas het opgemerk dat studente wat 3D-modelle gebruik, beter gevaar het met die identifisering van strukture (skedels), maar daar was geen verskil in MCQ-tellings nie [69].Ten slotte het Tanner en kollegas beter na-toetsresultate in hierdie groep getoon deur 3DPAM van die pterygopalatine fossa [46].Ander nuwe onderriginstrumente is in hierdie literatuuroorsig geïdentifiseer.Die algemeenste onder hulle is verhoogde realiteit, virtuele realiteit en ernstige speletjies [43].Volgens Mahrous en kollegas hang voorkeur vir anatomiese modelle af van die aantal ure wat studente videospeletjies speel [31].Aan die ander kant is 'n groot nadeel van nuwe anatomie-onderriginstrumente haptiese terugvoer, veral vir suiwer virtuele gereedskap [48].
Die meeste studies wat die nuwe 3DPAM evalueer, het vooraftoetse van kennis gebruik.Hierdie voortoetse help om vooroordeel in die assessering te vermy.Sommige skrywers, voordat hulle eksperimentele studies uitvoer, sluit alle studente uit wat bo die gemiddelde op die voorlopige toets behaal het [40].Onder die vooroordele wat Garas en kollegas genoem het, was die kleur van die model en die keuse van vrywilligers in die studenteklas [61].Kleuring vergemaklik identifikasie van anatomiese strukture.Chen en kollegas het streng eksperimentele voorwaardes gevestig met geen aanvanklike verskille tussen groepe nie en die studie is tot die maksimum moontlike mate verblind [69].Lim en kollegas beveel aan dat die natoetsassessering deur 'n derde party voltooi word om vooroordeel in die assessering te vermy [16].Sommige studies het Likert-skale gebruik om die haalbaarheid van 3DPAM te bepaal.Hierdie instrument is geskik vir die assessering van tevredenheid, maar daar is steeds belangrike vooroordele om van bewus te wees [86].
Die opvoedkundige relevansie van 3DPAM is hoofsaaklik onder mediese studente, insluitend eerstejaar mediese studente, in 14 van 33 studies beoordeel.In hul loodsstudie het Wilk en kollegas berig dat mediese studente geglo het dat 3D-drukwerk by hul anatomie-leer ingesluit moet word [87].87% van studente wat in die Cercenelli-studie ondervra is, het geglo dat die tweede studiejaar die beste tyd was om 3DPAM te gebruik [84].Tanner en kollegas se resultate het ook getoon dat studente beter presteer het as hulle nog nooit die veld bestudeer het nie [46].Hierdie data dui daarop dat die eerste jaar van mediese skool die optimale tyd is om 3DPAM in anatomie-onderrig te inkorporeer.Ye se meta-analise het hierdie idee ondersteun [18].Oor die 27 artikels wat by die studie ingesluit is, was daar beduidende verskille in die prestasie van 3DPAM in vergelyking met tradisionele modelle by mediese studente, maar nie by inwoners nie.
3DPAM as 'n leerinstrument verbeter akademiese prestasie [16, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], langtermyn kennisbehoud [32] en studentetevredenheid [25, 45, 46, 52, 57, 63 , 66]., 69, 84].Panele van kundiges het ook hierdie modelle nuttig gevind [37, 42, 49, 81, 82], en twee studies het onderwyser-tevredenheid met 3DPAM gevind [25, 63].Van alle bronne beskou Backhouse en kollegas 3D-drukwerk as die beste alternatief vir tradisionele anatomiese modelle [49].In hul eerste meta-analise het Ye en kollegas bevestig dat studente wat 3DPAM-instruksies ontvang het, beter post-toetstellings gehad het as studente wat 2D- of kadawerinstruksies ontvang het [10].Hulle het 3DPAM egter nie deur kompleksiteit onderskei nie, maar bloot deur hart, senuweestelsel en buikholte.In sewe studies het 3DPAM nie beter gevaar as ander modelle gebaseer op kennistoetse wat aan studente toegepas is nie [32, 66, 69, 77, 78, 84].In hul meta-analise het Salazar en kollegas tot die gevolgtrekking gekom dat die gebruik van 3DPAM spesifiek begrip van komplekse anatomie verbeter [17].Hierdie konsep stem ooreen met Hitas se brief aan die redakteur [88].Sommige anatomiese areas wat as minder kompleks beskou word, vereis nie die gebruik van 3DPAM nie, terwyl meer komplekse anatomiese areas (soos die nek of senuweestelsel) 'n logiese keuse vir 3DPAM sal wees.Hierdie konsep kan verduidelik waarom sommige 3DPAM's nie as beter as tradisionele modelle beskou word nie, veral wanneer studente 'n gebrek aan kennis het in die domein waar modelprestasie as beter gevind word.Die aanbieding van 'n eenvoudige model aan studente wat reeds 'n mate van kennis van die vak het (mediese studente of inwoners), is dus nie nuttig om studenteprestasie te verbeter nie.
Van al die opvoedkundige voordele wat gelys is, het 11 studies die visuele of tasbare eienskappe van modelle beklemtoon [27,34,44,45,48,50,55,63,67,72,85], en 3 studies het sterkte en duursaamheid verbeter (33 , 50 -52, 63, 79, 85, 86).Ander voordele is dat studente die strukture kan manipuleer, onderwysers kan tyd bespaar, dit is makliker om te bewaar as kadawers, die projek kan binne 24 uur voltooi word, dit kan as 'n tuisonderrig-instrument gebruik word, en dit kan gebruik word om groot hoeveelhede te onderrig van inligting.groepe [30, 49, 60, 61, 80, 81].Herhaalde 3D-drukwerk vir hoëvolume-anatomie-onderrig maak 3D-drukmodelle meer koste-effektief [26].Die gebruik van 3DPAM kan verstandelike rotasievermoëns verbeter [23] en die interpretasie van deursneebeelde verbeter [23, 32].Twee studies het bevind dat studente wat aan 3DPAM blootgestel is, meer geneig was om chirurgie te ondergaan [40, 74].Metaalverbindings kan ingebed word om die beweging te skep wat nodig is om funksionele anatomie te bestudeer [51, 53], of modelle kan gedruk word met behulp van snellerontwerpe [67].
3D-drukwerk laat die skep van verstelbare anatomiese modelle toe deur sekere aspekte tydens die modelleringstadium te verbeter, [48, 80] die skep van 'n geskikte basis, [59] die kombinasie van veelvuldige modelle, [36] deur deursigtigheid te gebruik, (49) kleur, [45] of om sekere interne strukture sigbaar te maak [30].Tripodi en kollegas het beeldhouklei gebruik om hul 3D-gedrukte beenmodelle aan te vul, wat die waarde van mede-geskepte modelle as onderriggereedskap beklemtoon [47].In 9 studies is kleur na druk toegepas [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75], maar studente het dit net een keer toegepas [49].Ongelukkig het die studie nie die kwaliteit van modelopleiding of die volgorde van opleiding geëvalueer nie.Dit moet in die konteks van anatomie-onderrig oorweeg word, aangesien die voordele van gemengde leer en medeskepping goed gevestig is [89].Om die groeiende advertensieaktiwiteit die hoof te bied, is selfleer al baie keer gebruik om modelle te evalueer [24, 26, 27, 32, 46, 69, 82].
Een studie het tot die gevolgtrekking gekom dat die kleur van die plastiekmateriaal te helder was[45], 'n ander studie het tot die gevolgtrekking gekom dat die model te broos was[71], en twee ander studies het 'n gebrek aan anatomiese variasie in die ontwerp van individuele modelle aangedui[25, 45 ]..Sewe studies het tot die gevolgtrekking gekom dat die anatomiese detail van 3DPAM onvoldoende is [28, 34, 45, 48, 62, 63, 81].
Vir meer gedetailleerde anatomiese modelle van groot en komplekse streke, soos die retroperitoneum of servikale gebied, word die segmenterings- en modelleringstyd as baie lank beskou en die koste is baie hoog (ongeveer US$2000) [27, 48].Hojo en kollegas het in hul studie berig dat die skepping van 'n anatomiese model van die bekken 40 uur geneem het [42].Die langste segmenteringstyd was 380 uur in 'n studie deur Weatherall en kollegas, waarin verskeie modelle gekombineer is om 'n volledige pediatriese lugwegmodel te skep [36].In nege studies is segmentering en druktyd as nadele beskou [36, 42, 57, 58, 74].12 studies het egter die fisiese eienskappe van hul modelle gekritiseer, veral hul konsekwentheid, [28, 62] gebrek aan deursigtigheid, [30] broosheid en monochromaties, [71] gebrek aan sagte weefsel, [66] of gebrek aan detail [28, 34]., 45, 48, 62, 63, 81].Hierdie nadele kan oorkom word deur die segmentering of simulasietyd te verhoog.Die verlies en herwinning van relevante inligting was 'n probleem waarmee drie spanne te kampe het [30, 74, 77].Volgens pasiëntverslae het jodiumhoudende kontrasmiddels nie optimale vaskulêre sigbaarheid verskaf nie as gevolg van dosisbeperkings [74].Inspuiting van 'n kadaweriese model blyk 'n ideale metode te wees wat wegbeweeg van die beginsel van "so min as moontlik" en die beperkings van die dosis kontrasmiddel wat ingespuit word.
Ongelukkig noem baie artikels nie sommige sleutelkenmerke van 3DPAM nie.Minder as die helfte van die artikels het uitdruklik vermeld of hul 3DPAM getint is.Dekking van die omvang van die druk was inkonsekwent (43% van artikels), en slegs 34% het die gebruik van veelvuldige media genoem.Hierdie drukparameters is krities omdat hulle die leereienskappe van 3DPAM beïnvloed.Die meeste artikels verskaf nie voldoende inligting oor die kompleksiteit van die verkryging van 3DPAM (ontwerptyd, personeelkwalifikasies, sagtewarekoste, drukkoste, ens.).Hierdie inligting is krities en moet oorweeg word voordat dit oorweeg word om 'n projek te begin om 'n nuwe 3DPAM te ontwikkel.
Hierdie sistematiese oorsig toon dat die ontwerp en 3D-druk van normale anatomiese modelle haalbaar is teen lae koste, veral wanneer FDM- of SLA-drukkers en goedkoop enkelkleur plastiekmateriaal gebruik word.Hierdie basiese ontwerpe kan egter verbeter word deur kleur by te voeg of ontwerpe in verskillende materiale by te voeg.Meer realistiese modelle (gedruk met behulp van verskeie materiale van verskillende kleure en teksture om die tasbare eienskappe van 'n kadawerverwysingsmodel noukeurig te herhaal) vereis duurder 3D-druktegnologieë en langer ontwerptye.Dit sal die algehele koste aansienlik verhoog.Maak nie saak watter drukproses gekies word nie, die keuse van die toepaslike beeldmetode is die sleutel tot 3DPAM se sukses.Hoe hoër die ruimtelike resolusie, hoe meer realisties word die model en kan dit vir gevorderde navorsing gebruik word.Vanuit 'n pedagogiese oogpunt is 3DPAM 'n effektiewe hulpmiddel vir die onderrig van anatomie, soos blyk uit die kennistoetse wat aan studente afgeneem word en hul bevrediging.Die onderrigeffek van 3DPAM is die beste wanneer dit komplekse anatomiese streke weergee en studente dit vroeg in hul mediese opleiding gebruik.
Die datastelle wat in die huidige studie gegenereer en/of ontleed word, is weens taalhindernisse nie publiek beskikbaar nie, maar is op redelike versoek by die ooreenstemmende outeur beskikbaar.
Drake RL, Lowry DJ, Pruitt CM.'n Oorsig van bruto anatomie-, mikroanatomie-, neurobiologie- en embriologiekursusse in Amerikaanse mediese skoolkurrikulums.Anat Rek.2002;269(2):118-22.
Ghosh SK Kadaweriese disseksie as 'n opvoedkundige hulpmiddel vir anatomiese wetenskap in die 21ste eeu: Disseksie as 'n opvoedkundige hulpmiddel.Ontleding van wetenskaponderwys.2017;10(3):286–99.
Postyd: Nov-01-2023