Tridimensiaj presitaj anatomiaj modeloj (3DPAMoj) ŝajnas esti taŭga ilo pro sia eduka valoro kaj farebleco.La celo de ĉi tiu revizio estas priskribi kaj analizi la metodojn uzatajn por krei 3DPAM por instruado de homa anatomio kaj taksi ĝian pedagogian kontribuon.
Elektronika serĉo estis farita en PubMed uzante la sekvajn terminojn: edukado, lernejo, lernado, instruado, trejnado, instruado, edukado, tridimensia, 3D, 3-dimensia, presado, presado, presado, anatomio, anatomio, anatomio kaj anatomio ..Trovoj inkludis studajn trajtojn, modeldezajnon, morfologian taksadon, edukan efikecon, fortojn kaj malfortojn.
Inter la 68 elektitaj artikoloj, la plej granda nombro da studoj koncentriĝis pri la krania regiono (33 artikoloj);51 artikoloj mencias ostan presadon.En 47 artikoloj, 3DPAM estis evoluigita surbaze de komputila tomografio.Kvin presaj procezoj estas listigitaj.Plastoj kaj iliaj derivaĵoj estis uzitaj en 48 studoj.Ĉiu dezajno varias en prezo de $1.25 ĝis $2,800.Tridek sep studoj komparis 3DPAM kun referencmodeloj.Tridek tri artikoloj ekzamenis edukajn agadojn.La ĉefaj avantaĝoj estas vida kaj palpa kvalito, lerna efikeco, ripeteblo, personigebleco kaj facilmoveco, tempoŝparo, integriĝo de funkcia anatomio, pli bonaj mensaj rotaciaj kapabloj, scion reteno kaj kontento de instruisto/studento.La ĉefaj malavantaĝoj rilatas al la dezajno: konsistenco, manko de detaloj aŭ travidebleco, koloroj tro brilaj, longaj presaj tempoj kaj alta kosto.
Ĉi tiu sistema revizio montras, ke 3DPAM estas kostefika kaj efika por instruado de anatomio.Pli realismaj modeloj postulas la uzon de pli multekostaj 3D-presaj teknologioj kaj pli longajn desegnajn tempojn, kiuj signife pliigos la totalan koston.La ŝlosilo estas elekti la taŭgan bildigan metodon.El pedagogia vidpunkto, 3DPAM estas efika ilo por instruado de anatomio, kun pozitiva efiko al lernrezultoj kaj kontento.La instrua efiko de 3DPAM estas plej bona kiam ĝi reproduktas kompleksajn anatomiajn regionojn kaj studentoj uzas ĝin frue en sia medicina trejnado.
Dissekcio de bestaj kadavroj estas farita ekde antikva Grekio kaj estas unu el la ĉefaj metodoj de instruado de anatomio.Kadavraj dissekcioj faritaj dum praktika trejnado estas uzataj en la teoria instruplano de universitataj medicinaj studentoj kaj nuntempe estas konsiderataj la ora normo por la studo de anatomio [1,2,3,4,5].Tamen, ekzistas multaj baroj al la uzo de homaj kadavraj specimenoj, instigante la serĉon de novaj trejnaj iloj [6, 7].Iuj el ĉi tiuj novaj iloj inkluzivas pliigitan realecon, ciferecajn ilojn kaj 3D-presadon.Laŭ lastatempa literaturrecenzo de Santos et al.[8] Laŭ la valoro de tiuj novaj teknologioj por instruado de anatomio, 3D-printado ŝajnas esti unu el la plej gravaj resursoj, kaj laŭ eduka valoro por studentoj kaj laŭ farebleco de efektivigo [4,9,10] .
3D presado ne estas nova.La unuaj patentoj rilataj al ĉi tiu teknologio devenas de 1984: A Le Méhauté, O De Witte kaj JC André en Francio, kaj tri semajnojn poste C Hull en Usono.Ekde tiam, la teknologio daŭre evoluis kaj ĝia uzo disetendiĝis en multajn areojn.Ekzemple, NASA presis la unuan objekton preter la Tero en 2014 [11].La medicina kampo ankaŭ adoptis ĉi tiun novan ilon, tiel pliigante la deziron evoluigi personigitan medicinon [12].
Multaj aŭtoroj pruvis la avantaĝojn de uzado de 3D presitaj anatomiaj modeloj (3DPAM) en medicina edukado [10, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19].Instruante homan anatomion, necesas modeloj nepatologiaj kaj anatomie normalaj.Iuj recenzoj ekzamenis patologiajn aŭ medicinajn / kirurgiajn trejnajn modelojn [8, 20, 21].Por evoluigi hibridan modelon por instrui homan anatomion, kiu inkluzivas novajn ilojn kiel ekzemple 3D-presado, ni faris sisteman revizion por priskribi kaj analizi kiel 3D presitaj objektoj estas kreitaj por instrui homan anatomion kaj kiel studentoj taksas la efikecon de lernado uzante ĉi tiujn 3D-objektojn.
Ĉi tiu sistema literatura revizio estis farita en junio 2022 sen tempolimigoj uzante gvidliniojn PRISMA (Preferitaj Raportaj Eroj por Sistemaj Recenzoj kaj Meta-Analizoj) [22].
Inkludkriterioj estis ĉiuj esploraj artikoloj uzantaj 3DPAM en anatomioinstruado/lernado.Literaturrecenzoj, leteroj aŭ artikoloj temigantaj patologiajn modelojn, bestajn modelojn, arkeologiajn modelojn kaj medicinajn/kirurgiajn trejnajn modelojn estis ekskluditaj.Nur artikoloj publikigitaj en la angla estis elektitaj.Artikoloj sen disponeblaj retaj resumoj estis ekskluditaj.Artikoloj kiuj inkludis multoblajn modelojn, almenaŭ unu el kiuj estis anatomie normala aŭ havis negravan patologion ne influantan instruvaloron, estis inkluditaj.
Literaturserĉo estis farita en la elektronika datumbazo PubMed (Nacia Biblioteko de Medicino, NCBI) por identigi koncernajn studojn publikigitajn ĝis junio 2022. Uzu la sekvajn serĉajn terminojn: edukado, lernejo, instruado, instruado, lernado, instruado, edukado, tri-serĉo. dimensia, 3D, 3D, presado, presado, presado, anatomio, anatomio, anatomio kaj anatomio.Unuopa demando estis efektivigita: (((edukado[Titolo/Abstraktaĵo] AŬ lernejo[Titolo/Abstraktaĵo] AŬlernado[Titolo/Abstraktaĵo] AŬ instruado[Titolo/Abstraktaĵo] AŬ trejnado[Titolo/Abstraktaĵo] OReach[Titolo/Abstraktaĵo] ] AŬ instruado[Titolo/Abstraktaĵo] Edukado [Titolo/Abstraktaĵo]) KAJ (Tri Dimensioj [Titolo] AŬ 3D [Titolo] AŬ 3D [Titolo])) KAJ (Presi [Titolo] AŬ Presi [Titolo] AŬ Presi [Titolo])) KAJ (Anatomio) [Titolo ] ]/abstraktaĵo] aŭ anatomio [titolo/abstraktaĵo] aŭ anatomio [titolo/abstraktaĵo] aŭ anatomio [titolo/abstraktaĵo]).Pliaj artikoloj estis identigitaj permane serĉante la datumbazon de PubMed kaj reviziante referencojn de aliaj sciencaj artikoloj.Neniuj dataj limigoj estis aplikitaj, sed la filtrilo "Persono" estis uzata.
Ĉiuj prenitaj titoloj kaj abstraktaĵoj estis ekzamenitaj kontraŭ inkluzivaj kaj ekskludaj kriterioj de du aŭtoroj (EBR kaj AL), kaj ajna studo ne plenumanta ĉiujn kvalifikajn kriteriojn estis ekskludita.Plentekstaj publikaĵoj de la ceteraj studoj estis prenitaj kaj reviziitaj de tri aŭtoroj (EBR, EBE kaj AL).Kiam necese, malkonsentoj en la elekto de artikoloj estis solvitaj de kvara persono (LT).Publikaĵoj kiuj renkontis ĉiujn inkluzivajn kriteriojn estis inkluditaj en ĉi tiu revizio.
Eltiro de datumoj estis farita sendepende de du aŭtoroj (EBR kaj AL) sub la superrigardo de tria aŭtoro (LT).
- Modelaj desegnaj datumoj: anatomiaj regionoj, specifaj anatomiaj partoj, komenca modelo por 3D-presado, akirmetodo, segmentado kaj modeliga programaro, 3D-presilo-tipo, materiala tipo kaj kvanto, presa skalo, koloro, presanta kosto.
- Morfologia takso de modeloj: modeloj uzataj por komparo, medicina takso de fakuloj/instruistoj, nombro de taksantoj, speco de taksado.
- Instruado de 3D-modelo: taksado de studenta scio, taksa metodo, nombro da studentoj, nombro da kompargrupoj, hazardigo de studentoj, edukado/speco de studento.
418 studoj estis identigitaj en MEDLINE, kaj 139 artikoloj estis ekskluditaj de la "homa" filtrilo.Post reviziado de titoloj kaj abstraktaĵoj, 103 studoj estis elektitaj por plenteksta legado.34 artikoloj estis ekskluditaj ĉar ili estis aŭ patologiaj modeloj (9 artikoloj), medicinaj/kirurgiaj trejnaj modeloj (4 artikoloj), bestaj modeloj (4 artikoloj), 3D radiologiaj modeloj (1 artikolo) aŭ ne estis originaj sciencaj artikoloj (16 ĉapitroj).).Entute 68 artikoloj estis inkluditaj en la recenzo.Figuro 1 prezentas la elektan procezon kiel fludiagramo.
Fluodiagramo resumanta la identigon, kribradon kaj inkludon de artikoloj en ĉi tiu sistema revizio
Ĉiuj studoj estis publikigitaj inter 2014 kaj 2022, kun averaĝa eldonjaro de 2019. Inter la 68 inkluditaj artikoloj, 33 (49%) studoj estis priskribaj kaj eksperimentaj, 17 (25%) estis pure eksperimentaj, kaj 18 (26%) estis eksperimenta.Nure priskriba.El la 50 (73%) eksperimentaj studoj, 21 (31%) uzis hazardigon.Nur 34 studoj (50%) inkludis statistikajn analizojn.Tablo 1 resumas la karakterizaĵojn de ĉiu studo.
33 artikoloj (48%) ekzamenis la kapregionon, 19 artikoloj (28%) ekzamenis la torakan regionon, 17 artikoloj (25%) ekzamenis la abdominopelvan regionon, kaj 15 artikoloj (22%) ekzamenis la ekstremaĵojn.Kvindek unu artikoloj (75%) menciis 3D presitajn ostojn kiel anatomiajn modelojn aŭ multi-tranĉajn anatomiajn modelojn.
Koncerne la fontmodelojn aŭ dosierojn uzatajn por disvolvi 3DPAM, 23 artikoloj (34%) menciis la uzon de paciencaj datumoj, 20 artikoloj (29%) menciis la uzon de kadavraj datumoj, kaj 17 artikoloj (25%) menciis la uzon de datumbazoj.estis uzitaj, kaj 7 studoj (10%) ne malkaŝis la fonton de la dokumentoj uzitaj.
47 studoj (69%) evoluigis 3DPAM bazitan sur komputila tomografio, kaj 3 studoj (4%) raportis la uzon de microCT.7 artikoloj (10%) projekciis 3D objektojn uzante optikajn skaniloj, 4 artikolojn (6%) uzante MR, kaj 1 artikolon (1%) uzante fotilojn kaj mikroskopojn.14 artikoloj (21%) ne menciis la fonton de la 3D modeldezajnaj fontdosieroj.3D dosieroj estas kreitaj kun meza spaca rezolucio de malpli ol 0,5 mm.La optimuma rezolucio estas 30 μm [80] kaj la maksimuma rezolucio estas 1,5 mm [32].
Sesdek malsamaj programoj (segmentado, modeligado, dezajno aŭ presado) estis uzitaj.Imitaĵoj (Materialise, Leuven, Belgio) estis uzata plej ofte (14 studoj, 21%), sekvitaj de MeshMixer (Autodesk, San Rafael, CA) (13 studoj, 19%), Geomagic (3D System, MO, NC, Leesville) .(10 studoj, 15%), 3D Slicer (Slicer Developer Training, Boston, MA) (9 studoj, 13%), Blender (Blender Foundation, Amsterdamo, Nederlando) (8 studoj, 12%) kaj CURA (Geldemarsen, Nederlando) (7 studoj, 10%).
Sesdek sep malsamaj presilaj modeloj kaj kvin presaj procezoj estas menciitaj.FDM (Fused Deposition Modeling) teknologio estis uzita en 26 produktoj (38%), materiala eksplodigo en 13 produktoj (19%) kaj finfine ligilblovigado (11 produktoj, 16%).La malplej uzitaj teknologioj estas stereolitografio (SLA) (5 artikoloj, 7%) kaj selektema lasersinterizado (SLS) (4 artikoloj, 6%).La plej ofte uzata presilo (7 artikoloj, 10%) estas la Connex 500 (Stratasys, Rehovot, Israelo) [27, 30, 32, 36, 45, 62, 65].
Kiam oni specifis la materialojn uzatajn por fari 3DPAM (51 artikoloj, 75%), 48 studoj (71%) uzis plastojn kaj iliajn derivaĵojn.La ĉefaj materialoj uzataj estis PLA (polilaktika acido) (n = 20, 29%), rezino (n = 9, 13%) kaj ABS (akrilonitrilo butadiena stireno) (7 tipoj, 10%).23 artikoloj (34%) ekzamenis 3DPAM faritan el multoblaj materialoj, 36 artikoloj (53%) prezentis 3DPAM faritan el nur unu materialo, kaj 9 artikoloj (13%) ne specifis materialon.
Dudek naŭ artikoloj (43%) raportis presaĵproporciojn intervalantajn de 0.25:1 ĝis 2:1, kun mezumo de 1:1.Dudek kvin artikoloj (37%) uzis 1:1 rilatumon.28 3DPAMoj (41%) konsistis el multoblaj koloroj, kaj 9 (13%) estis tinkturfarbitaj post presado [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75].
Tridek kvar artikoloj (50%) menciis kostojn.9 artikoloj (13%) menciis la koston de 3D-presiloj kaj krudmaterialoj.Presiloj varias en prezo de $302 ĝis $65,000.Kiam specifita, modelprezoj varias de $1.25 ĝis $2,800;tiuj ekstremoj egalrilatas al skeletaj specimenoj [47] kaj altfidelecaj retroperitoneaj modeloj [48].Tablo 2 resumas la modelajn datumojn por ĉiu inkluzivita studo.
Tridek sep studoj (54%) komparis la 3DAPM kun referenca modelo.Inter ĉi tiuj studoj, la plej ofta komparilo estis anatomia referenca modelo, uzata en 14 artikoloj (38%), plastinataj preparoj en 6 artikoloj (16%), plastinataj preparoj en 6 artikoloj (16%).Uzo de virtuala realeco, komputita tomografio bildigo unu 3DPAM en 5 artikoloj (14%), alia 3DPAM en 3 artikoloj (8%), seriozaj ludoj en 1 artikolo (3%), radiografioj en 1 artikolo (3%), komercaj modeloj en 1 artikolo (3%) kaj pliigita realeco en 1 artikolo (3%).Tridek kvar (50%) studoj taksis 3DPAM.Dek kvin (48%) studoj priskribis la spertojn de taksantoj detale (Tabelo 3).3DPAM estis farita de kirurgoj aŭ ĉeestantaj kuracistoj en 7 studoj (47%), anatomiaj specialistoj en 6 studoj (40%), studentoj en 3 studoj (20%), instruistoj (disciplino ne specifita) en 3 studoj (20%) por taksado. kaj unu plia taksanto en la artikolo (7%).La averaĝa nombro da taksantoj estas 14 (minimume 2, maksimume 30).Tridek tri studoj (49%) taksis 3DPAM-morfologion kvalite, kaj 10 studoj (15%) taksis 3DPAM-morfologion kvante.El la 33 studoj kiuj uzis kvalitajn taksojn, 16 uzis sole priskribajn taksojn (48%), 9 uzis testojn/taksojn/enketojn (27%), kaj 8 uzis Likert-skvamojn (24%).Tablo 3 resumas la morfologiajn taksojn de la modeloj en ĉiu inkluzivita studo.
Tridek tri (48%) artikoloj ekzamenis kaj komparis la efikecon de instruado de 3DPAM al studentoj.El tiuj studoj, 23 (70%) artikoloj taksis studentan kontenton, 17 (51%) uzis Likert-skalojn, kaj 6 (18%) uzis aliajn metodojn.Dudek du artikoloj (67%) taksis studentan lernadon per sciotestado, el kiuj 10 (30%) uzis antaŭtestojn kaj/aŭ posttestojn.Dek unu studoj (33%) uzis plurelektajn demandojn kaj testojn por taksi la sciojn de studentoj, kaj kvin studoj (15%) uzis bildajn etikedojn/anatomian identigon.En ĉiu studo partoprenis averaĝe 76 studentoj (minimume 8, maksimume 319).Dudek kvar studoj (72%) havis kontrolgrupon, el kiuj 20 (60%) uzis hazardigon.En kontrasto, unu studo (3%) hazarde asignis anatomiajn modelojn al 10 malsamaj studentoj.Averaĝe, 2.6 grupoj estis komparitaj (minimume 2, maksimume 10).Dudek tri studoj (70%) implikis medicinajn studentojn, de kiuj 14 (42%) estis unuajaraj medicinaj studentoj.Ses (18%) studoj implikis loĝantojn, 4 (12%) dentalajn studentojn, kaj 3 (9%) sciencstudentojn.Ses studoj (18%) efektivigis kaj taksis aŭtonomian lernadon uzante 3DPAM.Tablo 4 resumas la rezultojn de la 3DPAM-instrua efikeco-takso por ĉiu inkluzivita studo.
La ĉefaj avantaĝoj raportitaj de la aŭtoroj por uzi 3DPAM kiel instruan ilon por normala homa anatomio estas vidaj kaj palpaj trajtoj, inkluzive de realismo [55, 67], precizeco [44, 50, 72, 85] kaj konsekvenca ŝanĝebleco [34, 45. ]., 48, 64], koloro kaj travidebleco [28, 45], fortikeco [24, 56, 73], eduka efiko [16, 32, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], kosto [27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 64, 80, 81, 83], reproduktebleco [80], ebleco de plibonigo aŭ personigo [28, 30, 36, 45, 48, 51, 53, 59, 61, 67, 80], la kapablo manipuli studentojn [30, 49], ŝparante instrutempon [61, 80], facilecon de stokado [61], la kapablo integri funkcian anatomion aŭ krei specifajn strukturojn [51, 53], 67] , rapida dezajno de skeletaj modeloj [ 81], la kapablo kunkrei modelojn kaj preni ilin hejmen [49, 60, 71], plibonigi mensajn rotaciajn kapablojn [23] kaj scion retenon [32], same kiel sur la instruisto [ . 25, 63] kaj studenta kontento [25, 45, 46, 52, 52, 57, 63, 66, 69, 84].
La ĉefaj malavantaĝoj rilatas al dezajno: rigideco [80], konsistenco [28, 62], manko de detalo aŭ travidebleco [28, 30, 34, 45, 48, 62, 64, 81], koloroj tro helaj [45].kaj la malfortikeco de la planko[71].Aliaj malavantaĝoj inkluzivas perdon de informoj [30, 76], longa tempo necesa por bildsegmentado [36, 52, 57, 58, 74], presanta tempo [57, 63, 66, 67], mankon de anatomia ŝanĝebleco [25], kaj kosto.Alta[48].
Ĉi tiu sistema revizio resumas 68 artikolojn publikigitajn dum 9 jaroj kaj elstarigas la intereson de la scienca komunumo pri 3DPAM kiel ilo por instrui normalan homan anatomion.Ĉiu anatomia regiono estis studita kaj 3D presita.El tiuj artikoloj, 37 artikoloj komparis 3DPAM kun aliaj modeloj, kaj 33 artikoloj taksis la pedagogian signifon de 3DPAM por studentoj.
Konsiderante la diferencojn en la dezajno de anatomiaj 3D-presaj studoj, ni ne konsideris taŭga fari meta-analizon.Metaanalizo publikigita en 2020 ĉefe koncentriĝis pri anatomiaj sciotestoj post trejnado sen analizi la teknikajn kaj teknologiajn aspektojn de 3DPAM-dezajno kaj produktado [10].
La kapregiono estas la plej studita, verŝajne ĉar la komplekseco de sia anatomio malfaciligas al studentoj prezenti ĉi tiun anatomian regionon en tridimensia spaco kompare kun la membroj aŭ torso.CT estas senkompare la plej ofte uzata bildiga kategorio.Tiu tekniko estas vaste uzita, precipe en medicinaj kontekstoj, sed havas limigitan spacan rezolucion kaj malaltan molhistan kontraston.Tiuj limigoj igas CT-skanojn malraciaj por segmentado kaj modeligado de la nerva sistemo.Aliflanke, komputita tomografio pli taŭgas por osta histo-segmentado/modeligado;Kontrasto de osto/mola histo helpas plenumi ĉi tiujn paŝojn antaŭ presado de anatomiaj modeloj en 3D.Aliflanke, microCT estas konsiderita la referenca teknologio laŭ spaca rezolucio en osta bildigo [70].Optikaj skaniloj aŭ MRI ankaŭ povas esti uzataj por akiri bildojn.Pli alta rezolucio malhelpas glatigon de ostaj surfacoj kaj konservas la subtilecon de anatomiaj strukturoj [59].La elekto de modelo ankaŭ influas la spacan rezolucion: ekzemple, plastigaj modeloj havas pli malaltan rezolucion [45].Grafikistoj devas krei kutimajn 3D-modelojn, kio pliigas kostojn ($25 ĝis $150 por horo) [43].Akiri altkvalitajn .STL-dosierojn ne sufiĉas por krei altkvalitajn anatomiajn modelojn.Necesas determini presajn parametrojn, kiel la orientiĝon de la anatomia modelo sur la presa plato [29].Kelkaj verkintoj sugestas ke altnivelaj presaj teknologioj kiel ekzemple SLS devus esti uzitaj kie ajn ebla por plibonigi la precizecon de 3DPAM [38].La produktado de 3DPAM postulas profesian helpon;la plej serĉataj specialistoj estas inĝenieroj [72], radiologoj, [75], grafikistoj [43] kaj anatomiistoj [25, 28, 51, 57, 76, 77].
Segmentado kaj modeliga softvaro estas gravaj faktoroj en akirado de precizaj anatomiaj modeloj, sed la kosto de ĉi tiuj softvaraĵoj kaj ilia komplekseco malhelpas ilian uzon.Pluraj studoj komparis la uzon de malsamaj programarpakaĵoj kaj presaj teknologioj, elstarigante la avantaĝojn kaj malavantaĝojn de ĉiu teknologio [68].Krom modeliga programaro ankaŭ necesas presa programaro kongrua kun la elektita presilo;iuj aŭtoroj preferas uzi retan 3D-presadon [75].Se sufiĉe da 3D objektoj estas presitaj, la investo povas konduki al financa rendimento [72].
Plasto estas senkompare la plej ofte uzata materialo.Ĝia larĝa gamo de teksturoj kaj koloroj igas ĝin la elektebla materialo por 3DPAM.Iuj aŭtoroj laŭdis ĝian altan forton kompare kun tradiciaj kadavraj aŭ plastinataj modeloj [24, 56, 73].Iuj plastoj eĉ havas fleksajn aŭ streĉajn propraĵojn.Ekzemple, Filaflex kun FDM-teknologio povas etendi ĝis 700%.Iuj aŭtoroj konsideras ĝin la elektebla materialo por reproduktado de muskolo, tendeno kaj ligamento [63].Aliflanke, du studoj levis demandojn pri fibro-orientiĝo dum presado.Fakte, muskola fibro-orientiĝo, enmeto, nervozado kaj funkcio estas kritikaj en muskola modelado [33].
Surprize, malmultaj studoj mencias la skalon de presado.Ĉar multaj homoj konsideras la 1:1-proporcion norma, la aŭtoro eble elektis ne mencii ĝin.Kvankam grimpi supren estus utila por direktita lernado en grandaj grupoj, la farebleco de grimpi ankoraŭ ne estis esplorita, precipe kun kreskantaj klasgrandecoj kaj la fizika grandeco de la modelo estanta grava faktoro.Kompreneble, plengrandaj pesiloj faciligas lokalizi kaj komuniki diversajn anatomiajn elementojn al la paciento, kio povas klarigi kial ili estas ofte uzataj.
El la multaj presiloj haveblaj sur la merkato, tiuj kiuj uzas PolyJet (materialo aŭ ligilo inkjet) teknologion por provizi koloron kaj plurtavolan (kaj do plurteksturan) altadifinan presadon kostas inter 20 000 USD kaj 250 000 USD (https://www. .aniwaa.com/).Ĉi tiu alta kosto povas limigi la reklamadon de 3DPAM en medicinaj fakultatoj.Krom la kosto de la presilo, la kosto de materialoj necesaj por inkŝpruca presado estas pli alta ol por SLA aŭ FDM-printiloj [68].Prezoj por SLA aŭ FDM-printiloj ankaŭ estas pli atingeblaj, de € 576 ĝis € 4,999 en la artikoloj listigitaj en ĉi tiu recenzo.Laŭ Tripodi kaj kolegoj, ĉiu skeleta parto povas esti presita kontraŭ 1,25 USD [47].Dek unu studoj konkludis, ke 3D-presado estas pli malmultekosta ol plastigo aŭ komercaj modeloj [24, 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 63, 80, 81, 83].Plie, ĉi tiuj komercaj modeloj estas dezajnitaj por provizi pacientajn informojn sen sufiĉa detalo por anatomio-instruado [80].Ĉi tiuj komercaj modeloj estas konsiderataj pli malaltaj ol 3DPAM [44].Indas noti, ke, krom la presa teknologio uzata, la fina kosto estas proporcia al la skalo kaj tial la fina grandeco de la 3DPAM [48].Pro ĉi tiuj kialoj, la plengranda skalo estas preferita [37].
Nur unu studo komparis 3DPAM kun komerce haveblaj anatomiaj modeloj [72].Kadavraj provaĵoj estas la plej ofte uzata komparilo por 3DPAM.Malgraŭ iliaj limoj, kadavraj modeloj restas valora ilo por instruado de anatomio.Oni devas fari distingon inter nekropsio, dissekcio kaj seka osto.Surbaze de trejnaj provoj, du studoj montris, ke 3DPAM estis signife pli efika ol plastinata dissekcio [16, 27].Unu studo komparis unu horon da trejnado uzante 3DPAM (malsupra ekstremaĵo) kun unu horo da dissekcio de la sama anatomia regiono [78].Ne estis signifaj diferencoj inter la du instrumetodoj.Verŝajne estas malmulte da esplorado pri ĉi tiu temo ĉar tiaj komparoj estas malfacile fareblaj.Dissekcio estas tempopostula preparo por studentoj.Foje necesas dekoj da horoj da preparado, depende de tio, kio estas preta.Tria komparo povas esti farita kun sekaj ostoj.Studo de Tsai kaj Smith trovis, ke testaj poentoj estis signife pli bonaj en la grupo uzante 3DPAM [51, 63].Chen kaj kolegoj rimarkis, ke studentoj uzantaj 3D-modelojn pli bone agis pri identigado de strukturoj (kranioj), sed ne estis diferenco en MCQ-poentoj [69].Fine, Tanner kaj kolegoj pruvis pli bonajn posttestajn rezultojn en ĉi tiu grupo uzante 3DPAM de la pterigopalatina foso [46].Aliaj novaj instruiloj estis identigitaj en ĉi tiu literaturrecenzo.La plej oftaj inter ili estas pliigita realeco, virtuala realeco kaj seriozaj ludoj [43].Laŭ Mahrous kaj kolegoj, prefero por anatomiaj modeloj dependas de la nombro da horoj, kiujn studentoj ludas videoludojn [31].Aliflanke, grava malavantaĝo de novaj anatomiaj instruaj iloj estas haptika reago, precipe por pure virtualaj iloj [48].
La plej multaj studoj taksantaj la novan 3DPAM uzis antaŭtestojn de scio.Ĉi tiuj antaŭtestoj helpas eviti antaŭjuĝon en la taksado.Iuj aŭtoroj, antaŭ ol fari eksperimentajn studojn, ekskludas ĉiujn studentojn, kiuj gajnis super la mezumo en la prepara testo [40].Inter la biasoj Garas kaj kolegoj menciitaj estis la koloro de la modelo kaj la elekto de volontuloj en la studenta klaso [61].Makulado faciligas identigon de anatomiaj strukturoj.Chen kaj kolegoj establis striktajn eksperimentajn kondiĉojn sen komencaj diferencoj inter grupoj kaj la studo estis blindigita ĝis la maksimuma mezuro ebla [69].Lim kaj kolegoj rekomendas, ke la post-testa taksado estu kompletigita de tria por eviti antaŭjuĝon en la taksado [16].Kelkaj studoj uzis Likert-skvamojn por taksi la fareblecon de 3DPAM.Ĉi tiu instrumento taŭgas por taksi kontenton, sed ankoraŭ estas gravaj biasoj por esti konsciaj [86].
La eduka signifo de 3DPAM estis ĉefe taksita inter medicinaj studentoj, inkluzive de unuajaraj medicinaj studentoj, en 14 el 33 studoj.En ilia pilota studo, Wilk kaj kolegoj raportis, ke medicinaj studentoj kredis, ke 3D-presado devus esti inkluzivita en ilia anatomia lernado [87].87% de studentoj enketitaj en la studo Cercenelli kredis, ke la dua studjaro estis la plej bona tempo por uzi 3DPAM [84].Tanner kaj la rezultoj de kolegoj ankaŭ montris ke studentoj rezultis pli bone se ili neniam studis la kampon [46].Ĉi tiuj datumoj sugestas, ke la unua jaro de medicina fakultato estas la optimuma tempo por korpigi 3DPAM en anatomian instruadon.La metaanalizo de Ye subtenis ĉi tiun ideon [18].En la 27 artikoloj inkluzivitaj en la studo, estis signifaj diferencoj en testaj poentoj inter 3DPAM kaj tradiciaj modeloj por medicinaj studentoj, sed ne por loĝantoj.
3DPAM kiel lernado plibonigas akademian atingon [16, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], longperspektivan scion retenon [32], kaj studentan kontenton [25, 45, 46, 52, 57, 63. , 66]., 69 , 84].Paneloj de spertuloj ankaŭ trovis ĉi tiujn modelojn utilaj [37, 42, 49, 81, 82], kaj du studoj trovis instruiston kontenton kun 3DPAM [25, 63].El ĉiuj fontoj, Backhouse kaj kolegoj konsideras 3D-presadon kiel la plej bona alternativo al tradiciaj anatomiaj modeloj [49].En sia unua meta-analizo, Ye kaj kolegoj konfirmis, ke studentoj, kiuj ricevis 3DPAM-instrukciojn, havis pli bonajn posttestajn poentarojn ol studentoj, kiuj ricevis 2D aŭ kadavrajn instrukciojn [10].Tamen, ili diferencigis 3DPAM ne per komplekseco, sed simple per koro, nerva sistemo kaj abdomena kavo.En sep studoj, 3DPAM ne superis aliajn modelojn bazitajn sur sciaj testoj administritaj al studentoj [32, 66, 69, 77, 78, 84].En ilia meta-analizo, Salazar kaj kolegoj konkludis, ke la uzo de 3DPAM specife plibonigas komprenon de kompleksa anatomio [17].Tiu ĉi koncepto kongruas kun la letero de Hitas al la redaktoro [88].Kelkaj anatomiaj areoj konsideritaj malpli kompleksaj ne postulas la uzon de 3DPAM, dum pli kompleksaj anatomiaj areoj (kiel ekzemple la kolo aŭ nerva sistemo) estus logika elekto por 3DPAM.Tiu koncepto povas klarigi kial kelkaj 3DPAMoj ne estas konsideritaj pli bonaj ol tradiciaj modeloj, aparte kiam al studentoj mankas scio en la domajno kie modelefikeco estas trovita esti supera.Tiel, prezenti simplan modelon al studentoj kiuj jam havas iom da scion pri la temo (medicinaj studentoj aŭ loĝantoj) ne estas helpema por plibonigi studentan efikecon.
El ĉiuj instruaj avantaĝoj listigitaj, 11 studoj emfazis la vidajn aŭ tuŝajn kvalitojn de modeloj [27,34,44,45,48,50,55,63,67,72,85], kaj 3 studoj plibonigis forton kaj fortikecon (33). , 50 -52, 63, 79, 85, 86).Aliaj avantaĝoj estas, ke studentoj povas manipuli la strukturojn, instruistoj povas ŝpari tempon, ili estas pli facile konserveblaj ol kadavroj, la projekto povas esti finita ene de 24 horoj, ĝi povas esti uzata kiel hejmlerniga ilo, kaj ĝi povas esti uzata por instrui grandajn kvantojn. de informoj.grupoj [30, 49, 60, 61, 80, 81].Ripeta 3D-presado por alt-volumena anatomio-instruado faras 3D-presajn modelojn pli kostefikaj [26].La uzo de 3DPAM povas plibonigi mensajn rotaciajn kapablojn [23] kaj plibonigi la interpreton de trans-sekcaj bildoj [23, 32].Du studoj trovis, ke studentoj elmontritaj al 3DPAM pli verŝajne suferis kirurgion [40, 74].Metalaj konektiloj povas esti enigitaj por krei la movadon necesan por studi funkcian anatomion [51, 53], aŭ modeloj povas esti presitaj uzante ellasildezajnojn [67].
3D printado permesas la kreadon de alĝustigeblaj anatomiaj modeloj plibonigante certajn aspektojn dum la modeliga stadio, [48, 80] kreante taŭgan bazon, [59] kombinante multoblajn modelojn, [36] uzante travideblecon, (49) koloron, [45] aŭ igante certajn internajn strukturojn videblaj [30].Tripodi kaj kolegoj uzis skulptan argilon por kompletigi siajn 3D presitajn ostajn modelojn, emfazante la valoron de kunkreitaj modeloj kiel instruaj iloj [47].En 9 studoj oni aplikis koloron post presado [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75], sed studentoj aplikis ĝin nur unufoje [49].Bedaŭrinde, la studo ne taksis la kvaliton de modela trejnado aŭ la sekvencon de trejnado.Ĉi tio devus esti konsiderata en la kunteksto de anatomia edukado, ĉar la avantaĝoj de miksita lernado kaj kunkreado estas bone establitaj [89].Por alfronti la kreskantan reklaman agadon, memlernado estis uzata multfoje por taksi modelojn [24, 26, 27, 32, 46, 69, 82].
Unu studo finis ke la koloro de la plasta materialo estis tro hela[45], alia studo finis ke la modelo estis tro delikata[71], kaj du aliaj studoj indikis mankon de anatomia ŝanĝebleco en la dezajno de individuaj modeloj[25, 45. ]..Sep studoj konkludis, ke la anatomia detalo de 3DPAM estas nesufiĉa [28, 34, 45, 48, 62, 63, 81].
Por pli detalaj anatomiaj modeloj de grandaj kaj kompleksaj regionoj, kiel la retroperitoneo aŭ cervika spino, la segmentado kaj modeliga tempo estas konsiderata tre longa kaj la kosto estas tre alta (ĉirkaŭ 2000 USD) [27, 48].Hojo kaj kolegoj deklaris en sia studo, ke necesis 40 horoj por krei la anatomian modelon de la pelvo [42].La plej longa tempo de segmentado estis 380 horoj en studo de Weatherall kaj kolegoj, en kiu multoblaj modeloj estis kombinitaj por krei kompletan infanan aervojan modelon [36].En naŭ studoj, segmentado kaj presa tempo estis konsideritaj malavantaĝoj [36, 42, 57, 58, 74].Tamen, 12 studoj kritikis la fizikajn trajtojn de siaj modeloj, precipe sian konsistencon, [28, 62] mankon de travidebleco, [30] malfortikecon kaj monokromatikecon, [71] mankon de mola histo, [66] aŭ mankon de detalo [28, 34]., 45, 48, 62, 63, 81].Tiuj malavantaĝoj povas esti venkitaj pliigante la segmentadon aŭ simuladtempon.Perdi kaj retrovi koncernajn informojn estis problemo alfrontita de tri teamoj [30, 74, 77].Laŭ pacientaj raportoj, jodaj kontrastaj agentoj ne provizis optimuman angian videblecon pro dozaj limigoj [74].Injekto de kadavra modelo ŝajnas esti ideala metodo, kiu malproksimiĝas de la principo de "kiel eble plej malmulte" kaj la limigoj de la dozo de kontrasta agento injektita.
Bedaŭrinde, multaj artikoloj ne mencias iujn ĉefajn funkciojn de 3DPAM.Malpli ol duono de la artikoloj eksplicite deklaris ĉu ilia 3DPAM estis nuancigita.Priraportado de la amplekso de presaĵo estis malkonsekvenca (43% de artikoloj), kaj nur 34% menciis la uzon de multobla amaskomunikilaro.Ĉi tiuj presaj parametroj estas kritikaj ĉar ili influas la lernajn ecojn de 3DPAM.La plej multaj artikoloj ne disponigas sufiĉajn informojn pri la kompleksecoj de akirado de 3DPAM (dezajnotempo, personarkvalifikoj, softvarkostoj, preskostoj, ktp.).Ĉi tiu informo estas kritika kaj devus esti konsiderata antaŭ ol pripensi komenci projekton por disvolvi novan 3DPAM.
Ĉi tiu sistema revizio montras, ke desegnado kaj 3D presado de normalaj anatomiaj modeloj estas farebla je malalta kosto, precipe kiam oni uzas FDM aŭ SLA-presilojn kaj malmultekostajn unukolorajn plastajn materialojn.Tamen, ĉi tiuj bazaj dezajnoj povas esti plibonigitaj aldonante koloron aŭ aldonante dezajnojn en malsamaj materialoj.Pli realismaj modeloj (presitaj uzante multoblajn materialojn de malsamaj koloroj kaj teksturoj por proksime reprodukti la tuŝajn kvalitojn de kadavra referencmodelo) postulas pli multekostajn 3D-presajn teknologiojn kaj pli longajn desegnajn tempojn.Ĉi tio signife pliigos la ĝeneralan koston.Ne gravas kiu presanta procezo estas elektita, elekti la taŭgan bildigan metodon estas ŝlosilo por la sukceso de 3DPAM.Ju pli alta estas la spaca rezolucio, des pli realisma la modelo fariĝas kaj povas esti uzata por progresinta esplorado.El pedagogia vidpunkto, 3DPAM estas efika ilo por instruado de anatomio, kiel pruvas la sciotestoj administritaj al studentoj kaj ilia kontento.La instrua efiko de 3DPAM estas plej bona kiam ĝi reproduktas kompleksajn anatomiajn regionojn kaj studentoj uzas ĝin frue en sia medicina trejnado.
La datumaroj generitaj kaj/aŭ analizitaj en la nuna studo ne estas publike haveblaj pro lingvaj baroj sed estas haveblaj de la responda aŭtoro laŭ akceptebla peto.
Drake RL, Lowry DJ, Pruitt CM.Revizio de malneta anatomio, mikroanatomio, neŭrobiologio, kaj embriologiaj kursoj en usonaj medicinaj instruplanoj.Anat Rec.2002;269(2):118-22.
Ghosh SK Kadavra dissekcio kiel eduka ilo por anatomia scienco en la 21-a jarcento: Dissekcio kiel eduka ilo.Analizo de scienca edukado.2017;10(3):286–99.
Afiŝtempo: Apr-09-2024