Drie-dimensionele gedrukte anatomiese modelle (3DPAM's) blyk 'n geskikte instrument te wees vanweë 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 gedoen met behulp van die volgende terme: onderwys, skool, leer, onderrig, opleiding, onderrig, onderwys, driedimensioneel, 3D, 3-dimensioneel, drukwerk, drukwerk, druk, anatomie, anatomie, anatomie en anatomie . . Bevindinge het studiekenmerke, modelontwerp, morfologiese assessering, opvoedkundige prestasie, sterk punte en swakhede ingesluit.
Onder die 68 geselekteerde artikels het die grootste aantal studies op die kraniale streek gefokus (33 artikels); 51 Artikels noem beendruk. In 47 artikels is 3DPAM ontwikkel op grond van 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 geestelike rotasievermoëns, kennisbehoud en die tevredenheid van die onderwysers/student. Die belangrikste nadele hou verband met die ontwerp: konsekwentheid, gebrek aan detail of deursigtigheid, kleure wat te helder, lang gedrukte tye en hoë koste is.
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 totale koste aansienlik sal verhoog. Die sleutel is om die toepaslike beeldvormingsmetode te kies. Vanuit 'n pedagogiese oogpunt is 3DPAM 'n effektiewe instrument om anatomie te onderrig, met 'n positiewe impak op leeruitkomste en tevredenheid. Die onderrigeffek van 3DPAM is die beste wanneer dit ingewikkelde anatomiese streke reproduseer en studente dit vroeg in hul mediese opleiding gebruik.
Disseksie van diere -lyke is sedert antieke Griekeland uitgevoer en is een van die belangrikste metodes om anatomie te onderrig. Kadaveriese disseksies wat tydens praktiese opleiding uitgevoer word, word in die teoretiese kurrikulum van universiteitsmediese studente gebruik en word tans beskou as die goudstandaard vir die studie van anatomie [1,2,3,4,5]. Daar is egter baie hindernisse vir die gebruik van menslike kadaveriese monsters, wat gevra word om nuwe opleidingsinstrumente te soek [6, 7]. Sommige van hierdie nuwe instrumente sluit in Augmented Reality, Digital Tools en 3D -drukwerk. Volgens 'n onlangse literatuuroorsig deur Santos et al. [8] In terme van die waarde van hierdie nuwe tegnologieë vir die onderrig van anatomie, blyk 3D -drukwerk een van die belangrikste hulpbronne te wees, beide ten opsigte van opvoedkundige waarde vir studente en in terme van die uitvoerbaarheid van implementering [4,9,10] .
3D -drukwerk is nie nuut nie. Die eerste patente wat met hierdie tegnologie verband hou, dateer uit 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 het die gebruik daarvan in baie gebiede uitgebrei. NASA het byvoorbeeld die eerste voorwerp buite die aarde in 2014 gedruk [11]. Die mediese veld het ook hierdie nuwe instrument aangeneem en sodoende die begeerte om gepersonaliseerde medisyne te ontwikkel, verhoog [12].
Baie skrywers het die voordele van die gebruik van 3D -gedrukte anatomiese modelle (3DPAM) in mediese onderwys getoon [10, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]. By die onderrig van menslike anatomie is nie-patologiese en anatomies normale modelle nodig. Sommige resensies het patologiese of mediese/chirurgiese opleidingsmodelle ondersoek [8, 20, 21]. Om 'n bastermodel te ontwikkel vir die onderrig van menslike anatomie wat nuwe instrumente 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 sonder tydsbeperkings met behulp van PRISMA (voorkeur rapportering van items vir sistematiese oorsigte en meta-analises) riglyne [22].
Insluitingskriteria was almal navorsingsartikels met behulp van 3DPAM in anatomie -onderrig/-leer. 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 verskeie modelle insluit, waarvan ten minste een anatomies normaal was of dat geringe patologie nie die onderrigwaarde beïnvloed het nie, is ingesluit.
'N Literatuursoektog is in die elektroniese databasis PubMed (National Library of Medicine, NCBI) gedoen om relevante studies wat tot Junie 2022 gepubliseer is, te identifiseer. 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/abstrak] of skool [titel/abstrak] orlearning [titel/abstrak] of onderrig [titel/abstrak] of opleiding [titel/abstrak] Oreach [titel/abstrak] of Onderwys [titel/abstrak]) en (drie dimensies [titel] of 3d [titel] of 3d [titel])) en (druk [titel] of druk [titel] of druk [titel])) en (anatomie) [titel ]]/abstrak] of anatomie [titel/abstrak] of anatomie [titel/abstrak] of anatomie [titel/abstrak]). Bykomende artikels is geïdentifiseer deur die PubMed -databasis met die hand te soek en verwysings van ander wetenskaplike artikels te hersien. Geen datumbeperkings is toegepas nie, maar die 'persoon' -filter is gebruik.
Alle titels en abstrakte wat opgespoor is, is deur twee skrywers (EBR en AL) gekeur teen insluiting en uitsluitingskriteria, en enige studie wat nie aan alle kriteria voldoen nie, is uitgesluit. Volledige tekspublikasies van die oorblywende studies is deur drie skrywers (EBR, EBE en AL) opgespoor en hersien. Waar nodig, is meningsverskille oor die keuse van artikels deur 'n vierde persoon (LT) opgelos. Publikasies wat aan alle insluitingskriteria voldoen, is by hierdie oorsig ingesluit.
Data -onttrekking is onafhanklik uitgevoer deur twee outeurs (EBR en AL) onder toesig van 'n derde skrywer (LT).
- Modelontwerpdata: Anatomiese streke, spesifieke anatomiese onderdele, 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 beoordelaars, tipe assessering.
- Onderrig 3D -model: assessering van studentekennis, assesseringsmetode, aantal studente, aantal vergelykingsgroepe, randomisering van studente, onderwys/tipe student.
418 studies is in Medline geïdentifiseer, en 139 artikels is deur die 'menslike' filter uitgesluit. Na die hersiening van titels en abstrakte, is 103 studies gekies vir volledige tekslees. 34 artikels is uitgesluit omdat dit óf patologiese modelle (9 artikels), mediese/chirurgiese opleidingsmodelle (4 artikels), dieremodelle (4 artikels), 3D -radiologiese modelle (1 artikel) was, of nie oorspronklike wetenskaplike artikels (16 hoofstukke) was nie. ). Altesaam 68 artikels is by die oorsig ingesluit. Figuur 1 gee die keuringsproses as 'n vloeidiagram voor.
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 ingesluit, was 33 (49%) studies beskrywend en eksperimenteel, 17 (25%) was suiwer eksperimenteel, en 18 (26%) was eksperimenteel. Suiwer beskrywend. Van die 50 (73%) eksperimentele studies het 21 (31%) randomisering gebruik. Slegs 34 studies (50%) het statistiese ontledings ingesluit. Tabel 1 gee 'n opsomming van die kenmerke van elke studie.
33 artikels (48%) het die hoofgebied 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 anatomiese modelle van meervoudig.
Wat die bronmodelle of -lêers betref wat gebruik is om 3DPAM te ontwikkel, het 23 artikels (34%) die gebruik van pasiëntdata genoem, 20 artikels (29%) het die gebruik van kadaveriese data genoem, en 17 artikels (25%) het die gebruik van databasisse genoem. is gebruik, en 7 studies (10%) het nie die bron van die gebruikte dokumente bekend gemaak nie.
47 studies (69%) het 3dPAM ontwikkel op grond van rekenaartomografie, en 3 studies (4%) het die gebruik van Microct gerapporteer. 7 artikels (10%) het 3D -voorwerpe geprojekteer met behulp van optiese skandeerders, 4 artikels (6%) met behulp van 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 (Materialize, 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 -snyer (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 Modelling) -tegnologie is in 26 produkte (38%), materiaalontploffing in 13 produkte (19%) en uiteindelik bindmiddels (11 produkte, 16%) gebruik. Die minste gebruikte tegnologieë is stereolithografie (SLA) (5 artikels, 7%) en selektiewe laserintering (SLS) (4 artikels, 6%). Die mees gebruikte drukker (7 artikels, 10%) is die Connex 500 (Stratasys, Rehovot, Israel) [27, 30, 32, 36, 45, 62, 65].
By die spesifikasie van die materiale wat gebruik is om 3DPAM (51 artikels, 75%) te maak, het 48 studies (71%) plastiek en hul afgeleides gebruik. Die belangrikste materiale wat gebruik is, was PLA (polilaktiensuur) (n = 20, 29%), hars (n = 9, 13%) en ABS (akrielonitril butadiene styreen) (7 soorte, 10%). 23 artikels (34%) het 3dpam van verskeie materiale ondersoek, 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 gedrukte verhoudings 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 na drukwerk geverf [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75].
Vier-en-dertig artikels (50%) het koste genoem. 9 Artikels (13%) het die koste van 3D -drukkers en grondstowwe genoem. Drukkers wissel van $ 302 tot $ 65,000. As dit gespesifiseer word, wissel die modelpryse van $ 1,25 tot $ 2,800; Hierdie uiterstes stem ooreen met skeletmonsters [47] en retroperitoneale modelle met 'n hoë getrouheid [48]. Tabel 2 gee 'n opsomming van die modeldata vir elke studie wat ingesluit is.
Sewe-en-dertig studies (54%) het die 3DAPM met 'n verwysingsmodel vergelyk. Onder hierdie studies was die algemeenste vergelyker 'n anatomiese verwysingsmodel, wat in 14 artikels (38%) gebruik is, gepastineerde preparate in 6 artikels (16%), geplastineerde preparate in 6 artikels (16%). Gebruik van virtuele werklikheid, berekende tomografie -beeldvorming een 3dpam in 5 artikels (14%), nog 3dpam in 3 artikels (8%), ernstige speletjies in 1 artikel (3%), radiografieë in 1 artikel (3%), sakemodelle in 1 artikel (3%) en 'n groter werklikheid in 1 artikel (3%). Vier-en-dertig (50%) studies het 3dpam beoordeel. Vyftien (48%) studies het die ervarings van beoordelaars in detail beskryf (Tabel 3). 3DPAM is uitgevoer deur chirurge of om dokters in 7 studies (47%) by te woon, 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 beoordelaars is 14 (minimum 2, maksimum 30). Drie-en-dertig studies (49%) het 3DPAM-morfologie kwalitatief beoordeel, en 10 studies (15%) het 3DPAM-morfologie kwantitatief beoordeel. Van die 33 studies wat kwalitatiewe assesserings gebruik het, het 16 suiwer beskrywende assesserings (48%), 9 gebruikte toetse/graderings/opnames (27%), en 8 gebruikte Likert -skale (24%) gebruik. Tabel 3 gee 'n opsomming van die morfologiese assesserings van die modelle in elke studie wat ingesluit is.
Drie-en-dertig (48%) artikels het die effektiwiteit van die onderrig van 3DPAM met studente ondersoek en vergelyk. Van hierdie studies het 23 (70%) artikels die studentetevredenheid beoordeel, 17 (51%) het Likert -skale gebruik, en 6 (18%) het ander metodes gebruik. Twee-en-twintig artikels (67%) het studenteleer beoordeel deur middel van kennistoetsing, waarvan 10 (30%) voorsprong en/of na-toetse gebruik het. Elf studies (33%) het meerkeusevrae en toetse gebruik om studente se kennis te beoordeel, en vyf studies (15%) het beeldetikettering/anatomiese identifikasie gebruik. 'N Gemiddelde 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. In teenstelling hiermee het een studie (3%) anatomiese modelle ewekansig aan 10 verskillende studente toegeken. 2,6 groepe is gemiddeld 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 met behulp van 3DPAM. Tabel 4 gee 'n opsomming van die resultate van die 3DPAM -onderrigeffektiwiteitsassessering vir elke studie wat ingesluit is.
Die belangrikste voordele wat deur die skrywers gerapporteer is vir die gebruik van 3DPAM as 'n onderriginstrument vir normale menslike anatomie, 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], duursaamheid [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], die besparingstyd [61, 80], gemak van berging [61], die vermoë om funksionele anatomie te integreer of spesifieke strukture te skep [51, 53], 67] , vinnige ontwerp van skeletmodelle [81], die vermoë om modelle saam te skep en dit huis toe te neem [49, 60, 71], die vermoë van geestelike rotasie te verbeter [23] en kennisbehoud [32], sowel as op die onderwyser [ 25, 63] en studentetevredenheid [25, 45, 46, 52, 52, 57, 63, 66, 69, 84].
Die belangrikste nadele hou verband met ontwerp: styfheid [80], konsekwentheid [28, 62], 'n 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 aan inligting [30, 76], lang tyd benodig vir beeldsegmentering [36, 52, 57, 58, 74], druktyd [57, 63, 66, 67], 'n 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 belangstelling van die wetenskaplike gemeenskap in 3DPAM as 'n instrument om normale menslike anatomie te onderrig. Elke anatomiese streek 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 gepas beskou 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 hoofstreek is die meeste bestudeer, waarskynlik omdat die kompleksiteit van sy anatomie dit vir studente moeiliker maak om hierdie anatomiese streek in driedimensionele ruimte uit te beeld in vergelyking met die ledemate of bolyf. CT is verreweg die mees gebruikte beeldmodaliteit. Hierdie tegniek word wyd gebruik, veral in mediese instellings, maar het 'n beperkte ruimtelike resolusie en 'n lae kontras vir sagte weefsel. 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-/sagteweefselkontrast help om hierdie stappe te voltooi voordat 3D anatomiese modelle druk. Aan die ander kant word Microct beskou as die verwysingstegnologie in terme van ruimtelike resolusie in beenbeelding [70]. Optiese skandeerders of MRI kan ook gebruik word om beelde te bekom. Hoër resolusie voorkom die gladheid van beenoppervlaktes en behou die subtiliteit van anatomiese strukture [59]. Die keuse van die model beïnvloed ook die ruimtelike resolusie: plastiekmodelle het byvoorbeeld 'n laer resolusie [45]. Grafiese ontwerpers moet persoonlike 3D -modelle skep, wat die koste verhoog ($ 25 tot $ 150 per uur) [43]. Die verkryging van hoë kwaliteit .STL-lêers is nie genoeg om anatomiese modelle van hoë gehalte 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 [38] te verbeter. Die produksie van 3DPAM benodig professionele hulp; Die gewildste spesialiste is ingenieurs [72], radioloë, [75], grafiese ontwerpers [43] en anatomiste [25, 28, 51, 57, 76, 77].
Segmentering- en modelleringsagteware is belangrike faktore in die verkryging van akkurate anatomiese modelle, maar die koste van hierdie sagtewarepakkette en die kompleksiteit daarvan belemmer die gebruik daarvan. Verskeie studies het die gebruik van verskillende sagtewarepakkette en druktegnologieë vergelyk, wat die voordele en nadele van elke tegnologie beklemtoon [68]. Benewens die modellering van sagteware, is die druk van sagteware versoenbaar met die geselekteerde drukker ook nodig; Sommige skrywers verkies om aanlyn 3D -drukwerk [75] te gebruik. As genoeg 3D -voorwerpe gedruk word, kan die belegging tot finansiële opbrengste lei [72].
Plastiek is verreweg die mees gebruikte materiaal. Die wye verskeidenheid teksture en kleure maak dit die materiaal van keuse vir 3dpam. Sommige skrywers het die hoë sterkte geprys in vergelyking met tradisionele kadaveriese of geplastineerde modelle [24, 56, 73]. Sommige plastiek het selfs buig- of rek -eienskappe. Byvoorbeeld, Filaflex met FDM -tegnologie kan tot 700%strek. Sommige skrywers beskou dit as die materiaal van keuse vir replikasie van spier-, tendon- en ligament [63]. Aan die ander kant het twee studies vrae gevra oor veseloriëntasie tydens drukwerk. In werklikheid is spierveseloriëntasie, invoeging, innervering en funksie van kritieke belang in spiermodellering [33].
Verbasend genoeg noem min studies die omvang van drukwerk. Aangesien baie mense die 1: 1 -verhouding as standaard beskou, het die skrywer moontlik gekies om dit nie te praat nie. Alhoewel die opskaling nuttig sou wees vir gerigte leer in groot groepe, is die uitvoerbaarheid van skaal nog nie ondersoek nie, veral met groeiende klasgroottes en die fisiese grootte van die model is 'n belangrike faktor. Natuurlik maak die volgrootte skubbe dit makliker om verskillende anatomiese elemente aan die pasiënt op te spoor en te kommunikeer, wat kan verklaar waarom dit gereeld gebruik word.
Van die vele drukkers wat op die mark beskikbaar is, gebruik diegene wat Polyjet (Materiaal of Binder Inkjet) -tegnologie gebruik om kleur- en multi-laag (en dus multi-tekstuur) hoë definisie-drukkoste tussen US $ 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 materiale 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 oorsig gelys word. Volgens Tripodi en kollegas kan elke skeletdeel vir US $ 1,25 [47] gedruk word. Elf studies het tot die gevolgtrekking gekom dat 3D -druk goedkoper is as plastisisering 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 besonderhede vir anatomie -onderrig [80]. Hierdie kommersiële modelle word as minderwaardig as 3dpam [44] beskou. Dit is opmerklik dat die finale koste, benewens die gebruikte druktegnologie, 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]. Kadaveriese monsters is die mees gebruikte vergelyker vir 3DPAM. Ondanks hul beperkings, bly kadaveriese modelle 'n waardevolle hulpmiddel om anatomie te onderrig. Daar moet onderskei word tussen lykskouing, disseksie en droë been. Op grond van opleidingstoetse het twee studies getoon dat 3DPAM beduidend meer effektief was as geplastineerde disseksie [16, 27]. Een studie het een uur opleiding vergelyk met behulp van 3DPAM (onderste ledemate) met een uur van disseksie van dieselfde anatomiese streek [78]. Daar was geen noemenswaardige verskille tussen die twee onderrigmetodes nie. Dit is waarskynlik dat daar min navorsing oor hierdie onderwerp is, omdat sulke vergelykings moeilik is om te tref. Disseksie is 'n tydrowende voorbereiding vir studente. Afhangend van wat voorberei word, word tientalle ure se voorbereiding nodig. 'N Derde vergelyking kan met droë bene getref word. In 'n studie deur Tsai en Smith is bevind dat toetsuitslae aansienlik beter was in die groep met 3DPAM [51, 63]. Chen en kollegas het opgemerk dat studente wat 3D -modelle gebruik, beter presteer het op die identifisering van strukture (skedels), maar daar was geen verskil in MCQ -tellings [69]. Laastens het Tanner en kollegas beter na-toetsresultate in hierdie groep getoon met behulp van 3DPAM van die pterygopalatine fossa [46]. Ander nuwe onderriginstrumente is in hierdie literatuuroorsig geïdentifiseer. Die algemeenste onder hulle is 'n groter werklikheid, virtuele werklikheid en ernstige speletjies [43]. Volgens weelderige en kollegas hang die 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 kennis van kennis gebruik. Hierdie voorskrifte help om vooroordeel in die assessering te vermy. Sommige skrywers sluit voordat hulle eksperimentele studies doen, alle studente wat bo die gemiddelde op die voorlopige toets behaal is [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]. Verklaring vergemaklik die identifisering van anatomiese strukture. Chen en kollegas het streng eksperimentele toestande vasgestel 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 na-toets-assessering deur 'n derde party voltooi word om vooroordeel in die assessering te vermy [16]. Sommige studies het Likert -skale gebruik om die uitvoerbaarheid van 3DPAM te bepaal. Hierdie instrument is geskik vir die beoordeling van tevredenheid, maar daar is steeds belangrike vooroordele om bewus te wees van [86].
Die opvoedkundige relevansie van 3DPAM is hoofsaaklik beoordeel onder mediese studente, insluitend eerstejaar mediese studente, in 14 van 33 studies. In hul loodsstudie het Wilk en kollegas berig dat mediese studente van mening was dat 3D -drukwerk by hul anatomie -leer ingesluit moet word [87]. 87% van die studente wat in die Cercenelli -studie ondervra is, was van mening dat die tweede studiejaar die beste tyd was om 3DPAM [84] te gebruik. Tanner en kollegas se resultate het ook getoon dat studente beter presteer het as hulle nog nooit die veld bestudeer het nie [46]. Hierdie gegewens dui daarop dat die eerste jaar van die mediese skool die optimale tyd is om 3DPAM in anatomie -onderrig in te sluit. Ye se meta-analise het hierdie idee [18] ondersteun. In die 27 artikels wat in die studie ingesluit is, was daar beduidende verskille in toetsuitslae tussen 3DPAM en tradisionele modelle vir mediese studente, maar nie vir inwoners nie.
3DPAM as 'n leerinstrument verbeter akademiese prestasie [16, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], langtermyn kennisbehoud van kennis [32], en studentetevredenheid [25, 45, 46, 52, 57, 63 , 66]. , 69, 84]. Panele van kundiges het ook gevind dat hierdie modelle nuttig is [37, 42, 49, 81, 82], en twee studies het die tevredenheid van onderwysers met 3dPAM [25, 63] gevind. 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 na-toets-tellings gehad het as studente wat 2D- of kadaver-instruksies ontvang het [10]. Hulle het egter 3DPAM onderskei, nie volgens kompleksiteit nie, maar bloot deur hart, senuweestelsel en die buikholte. In sewe studies het 3DPAM nie beter gevaar as ander modelle op grond van kennistoetse wat aan studente toegedien 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 die begrip van komplekse anatomie verbeter [17]. Hierdie konsep stem ooreen met Hitas se brief aan die redakteur [88]. Sommige anatomiese gebiede wat as minder ingewikkeld beskou word, benodig nie die gebruik van 3dPAM nie, terwyl meer ingewikkelde anatomiese gebiede (soos die nek of senuweestelsel) 'n logiese keuse vir 3DPAM sou wees. Hierdie konsep kan verklaar waarom sommige 3DPAM's nie as beter as tradisionele modelle beskou word nie, veral as studente nie kennis het in die domein waar modelprestasie beter is nie. Die aanbieding van 'n eenvoudige model aan studente wat reeds kennis het van die vak (mediese studente of inwoners), is dus nie nuttig om studente se prestasie te verbeter nie.
Van al die opvoedkundige voordele wat gelys is, beklemtoon 11 studies die visuele of tasbare eienskappe van modelle [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 tyd kan bespaar, dit is makliker om te bewaar as kadavers, die projek kan binne 24 uur voltooi word, dit kan as 'n tuisonderwysinstrument 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 hoë-volume anatomie-onderrig maak 3D-drukmodelle meer koste-effektief [26]. Die gebruik van 3DPAM kan geestelike rotasievermoëns verbeter [23] en die interpretasie van dwarssnitbeelde 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 [51, 53] te bestudeer, of modelle kan gedruk word met behulp van snellerontwerpe [67].
3D -drukwerk laat die verstelbare anatomiese modelle toe deur sekere aspekte tydens die modelleringsfase te verbeter, [48, 80] wat 'n geskikte basis skep, [59] wat verskeie modelle kombineer, [36] met behulp van deursigtigheid, (49) kleur, [45] of maak sekere interne strukture sigbaar [30]. Tripodi en kollegas het beeldhouwerk gebruik om hul 3D-gedrukte beenmodelle aan te vul, met die klem op die waarde van gesamentlike modelle as onderriginstrumente [47]. In 9 studies is kleur toegepas na drukwerk [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75], maar studente het dit slegs een keer toegepas [49]. Ongelukkig het die studie nie die kwaliteit van modelopleiding of die volgorde van opleiding geëvalueer nie. Dit moet oorweeg word in die konteks van anatomie-onderwys, aangesien die voordele van gemengde leer en mede-skepping goed gevestig is [89]. Om die groeiende advertensie-aktiwiteit die hoof te bied, is selfleer 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 dui op 'n gebrek aan anatomiese veranderlikheid in die ontwerp van individuele modelle [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 ingewikkelde streke, soos die retroperitoneum of servikale ruggraat, word die segmentering en modelleringstyd baie lank beskou en die koste is baie hoog (ongeveer US $ 2000) [27, 48]. Hojo en kollegas het in hul studie gesê dat dit 40 uur geneem het om die anatomiese model van die bekken te skep [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 beskou as nadele [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 monochromatiteit, [71] 'n gebrek aan sagte weefsel, [66] of 'n 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 herwin van relevante inligting was 'n probleem wat drie spanne in die gesig staar [30, 74, 77]. Volgens pasiëntverslae het jodium -kontrasmiddels nie optimale vaskulêre sigbaarheid verskaf nie as gevolg van dosisbeperkings [74]. Die inspuiting van 'n kadaveriese model blyk 'n ideale metode te wees wat wegbeweeg van die beginsel van “so min as moontlik” en die beperkinge van die dosis kontrasmiddel ingespuit.
Ongelukkig noem baie artikels nie 'n paar belangrike kenmerke van 3DPAM nie. Minder as die helfte van die artikels het eksplisiet gesê of hul 3dpam getinte is. Die dekking van die omvang van die druk was teenstrydig (43% van die artikels), en slegs 34% het die gebruik van veelvuldige media genoem. Hierdie drukparameters is van kritieke belang omdat dit die leereienskappe van 3DPAM beïnvloed. Die meeste artikels bevat nie voldoende inligting oor die kompleksiteite van die verkryging van 3DPAM nie (ontwerptyd, personeelkwalifikasies, sagtewarekoste, drukkoste, ens.). Hierdie inligting is van kritieke belang en moet oorweeg word voordat u 'n projek begin om 'n nuwe 3DPAM te ontwikkel.
Hierdie sistematiese oorsig toon dat die ontwerp en 3D-druk normale anatomiese modelle teen lae koste uitvoerbaar is, veral as u FDM- of SLA-drukkers en goedkoop enkelkleurige plastiekmateriaal gebruik. 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 Cadaver -verwysingsmodel noukeurig te herhaal) benodig duurder 3D -druktegnologieë en langer ontwerptye. Dit sal die totale koste aansienlik verhoog. Dit maak nie saak watter drukproses gekies word nie, die keuse van die toepaslike beeldvormingsmetode is die sleutel tot die sukses van 3DPAM. Hoe hoër die ruimtelike resolusie, hoe meer realisties word die model en kan gebruik word vir gevorderde navorsing. Vanuit 'n pedagogiese oogpunt is 3DPAM 'n effektiewe instrument om anatomie te onderrig, soos blyk uit die kennistoetse wat aan studente toegedien word en hul tevredenheid. Die onderrigeffek van 3DPAM is die beste wanneer dit ingewikkelde anatomiese streke reproduseer en studente dit vroeg in hul mediese opleiding gebruik.
Die datastelle wat in die huidige studie gegenereer en/of geanaliseer is, is nie in die openbaar beskikbaar nie weens taalhindernisse, maar is op redelike versoek van die ooreenstemmende skrywer beskikbaar.
Drake RL, Lowry DJ, Pruitt CM. 'N Oorsig van bruto anatomie, mikro -anatomie, neurobiologie en embriologiekursusse in die kurrikulums van die Amerikaanse mediese skool. Anat Rec. 2002; 269 (2): 118-22.
Ghosh SK kadaveriese disseksie as 'n opvoedkundige instrument vir anatomiese wetenskap in die 21ste eeu: disseksie as opvoedkundige instrument. Analise van wetenskaponderwys. 2017; 10 (3): 286–99.
Postyd: Apr-09-2024