• мы

Вопыт навучання студэнтаў з 3D-друкаванымі мадэлямі і пласцінамі ўзораў: якасны аналіз |Медыцынская адукацыя BMC

Традыцыйнае ўскрыццё трупа ідзе на спад, у той час як пластынацыя і 3D-мадэлі (3DP) набіраюць папулярнасць як альтэрнатыва традыцыйным метадам навучання анатоміі.Незразумела, у чым моцныя і слабыя бакі гэтых новых інструментаў і як яны могуць паўплываць на вопыт навучання студэнтаў анатоміі, які ўключае ў сябе такія чалавечыя каштоўнасці, як павага, клопат і суперажыванне.
Адразу пасля рандомізірованного перакрыжаванага даследавання было запрошана 96 студэнтаў.Прагматычны дызайн быў выкарыстаны для вывучэння вопыту навучання з выкарыстаннем анатамічна пластыфікаваных і трохмерных мадэляў сэрца (1 этап, n = 63) і шыі (этап 2, n = 33).Індуктыўны тэматычны аналіз быў праведзены на аснове 278 бясплатных тэкставых аглядаў (са спасылкай на моцныя і слабыя бакі, вобласці для паляпшэння) і даслоўных стэнаграм фокус-груп (n = 8) аб вывучэнні анатоміі з дапамогай гэтых інструментаў.
Былі вызначаны чатыры тэмы: успрыманая сапраўднасць, фундаментальнае разуменне і складанасць, павага і клопат, мультымадальнасць і лідэрства.
Увогуле, студэнты палічылі, што пластынаваныя ўзоры больш рэалістычныя і, такім чынам, адчуваюць большую павагу і клопат, чым мадэлі 3DP, якія прасцей у выкарыстанні і лепш падыходзяць для вывучэння базавай анатоміі.
Ускрыццё чалавека было стандартным метадам навучання, які выкарыстоўваецца ў медыцынскай адукацыі з 17 стагоддзя [1, 2].Аднак з-за абмежаванага доступу, высокіх выдаткаў на ўтрыманне трупа [3, 4], значнага скарачэння часу навучання анатоміі [1, 5] і тэхналагічнага прагрэсу [3, 6] урокі анатоміі, якія выкладаюцца з выкарыстаннем традыцыйных метадаў прэпаравання, знаходзяцца ў заняпадзе .Гэта адкрывае новыя магчымасці для даследавання новых метадаў навучання і інструментаў, такіх як пластынаваныя ўзоры чалавека і 3D-друкаваныя (3DP) мадэлі [6,7,8].
У кожнага з гэтых сродкаў ёсць плюсы і мінусы.Узоры ў пласцінах сухія, без паху, рэалістычныя і бяспечныя [9,10,11], што робіць іх ідэальнымі для навучання і прыцягнення студэнтаў да вывучэння і разумення анатоміі.Аднак яны таксама жорсткія і менш гнуткія [10, 12], таму лічыцца, што імі цяжэй маніпуляваць і дасягнуць больш глыбокіх структур [9].З пункту гледжання кошту, пластыфікаваныя ўзоры звычайна больш дарагія ў набыцці і абслугоўванні, чым мадэлі 3DP [6,7,8].З іншага боку, 3DP-мадэлі дазваляюць выкарыстоўваць розныя тэкстуры [7, 13] і колеры [6, 14] і могуць быць прызначаны для пэўных частак, што дапамагае студэнтам лягчэй ідэнтыфікаваць, адрозніваць і запамінаць важныя структуры, хоць гэта здаецца менш рэалістычным, чым пластыфікаваныя ўзоры.
Шэраг даследаванняў вывучалі вынікі навучання / прадукцыйнасць розных тыпаў анатамічных інструментаў, такіх як пластыфікаваныя ўзоры, 2D выявы, вільготныя зрэзы, анатомічныя табліцы (Anatomage Inc., Сан-Хасэ, Каліфорнія) і мадэлі 3DP [11, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21].Аднак вынікі адрозніваліся ў залежнасці ад выбару трэніровачнага інструмента, які выкарыстоўваўся ў кантрольных і групах ўмяшання, а таксама ў залежнасці ад розных анатамічных рэгіёнаў [14, 22].Напрыклад, пры выкарыстанні ў спалучэнні з мокрым прэпараваннем [11, 15] і табліцамі для выкрыцця трупаў [20] студэнты адзначалі больш высокую задаволенасць навучаннем і стаўленне да пластинированных узораў.Падобным чынам выкарыстанне ўзораў пластынацыі адлюстроўвае станоўчы вынік аб’ектыўных ведаў вучняў [23, 24].
Мадэлі 3DP часта выкарыстоўваюцца ў дадатак да традыцыйных метадаў навучання [14,17,21].Локе і інш.(2017) паведамілі аб выкарыстанні мадэлі 3DP для разумення прыроджаных парокаў сэрца ў педыятра [18].Гэта даследаванне паказала, што ў групе 3DP было больш высокае задавальненне ад навучання, лепшае разуменне тэтрады Фало і палепшаная здольнасць кіраваць пацыентамі (самаэфектыўнасць) у параўнанні з групай 2D-малюнкаў.Вывучэнне анатоміі сасудзістага дрэва і анатоміі чэрапа з выкарыстаннем мадэляў 3DP забяспечвае такое ж задавальненне ад навучання, як і 2D-малюнкі [16, 17].Гэтыя даследаванні паказалі, што 3DP-мадэлі пераўзыходзяць 2D-ілюстрацыі з пункту гледжання задаволенасці навучання, якую ўспрымаюць студэнты.Аднак даследаванні, якія спецыяльна параўноўваюць мадэлі 3DP з некалькіх матэрыялаў з пластыфікаванымі ўзорамі, абмежаваныя.Магалі і інш.(2021) выкарысталі мадэль пластынацыі з мадэлямі сэрца і шыі 3DP і паведамілі аб аналагічным павелічэнні ведаў паміж кантрольнай і эксперыментальнай групамі [21].
Аднак неабходны дадатковыя доказы, каб атрымаць больш глыбокае разуменне таго, чаму вопыт навучання студэнтаў залежыць ад выбару анатамічных інструментаў і розных частак цела і органаў [14, 22].Гуманістычныя каштоўнасці - цікавы аспект, які можа паўплываць на такое ўспрыманне.Гэта адносіцца да павагі, клопату, суперажывання і спагады, якія чакаюцца ад студэнтаў, якія становяцца лекарамі [25, 26].Гуманістычныя каштоўнасці традыцыйна шукалі ў выкрыццях, так як студэнтаў вучаць суперажываць і клапаціцца аб дараваных трупах, і таму вывучэнне анатоміі заўсёды займала асаблівае месца [27, 28].Аднак гэта рэдка вымяраецца ў інструментах для пластыфікацыі і 3DP.У адрозненне ад закрытых пытанняў апытання Лайкерта, якасныя метады збору даных, такія як абмеркаванне ў фокус-групах і адкрытыя пытанні апытання, дазваляюць зразумець каментарыі ўдзельнікаў, напісаныя ў выпадковым парадку, каб растлумачыць уплыў новых інструментаў навучання на іх вопыт навучання.
Такім чынам, гэта даследаванне мела на мэце адказаць на тое, як студэнты ўспрымаюць анатомію па-рознаму, калі ім даюць набор інструментаў (пластынацыя) у параўнанні з фізічнымі 3D-раздрукаванымі выявамі для вывучэння анатоміі?
Каб адказаць на пастаўленыя вышэй пытанні, студэнты маюць магчымасць набываць, назапашваць і дзяліцца анатамічнымі ведамі праз каманднае ўзаемадзеянне і супрацоўніцтва.Гэтая канцэпцыя добра ўзгадняецца з канструктывісцкай тэорыяй, згодна з якой асобныя асобы або сацыяльныя групы актыўна ствараюць і дзеляцца сваімі ведамі [29].Такія ўзаемадзеяння (напрыклад, паміж аднагодкамі, паміж студэнтамі і выкладчыкамі) уплываюць на задаволенасць навучаннем [30, 31].У той жа час на вопыт навучання студэнтаў таксама будуць уплываць такія фактары, як зручнасць навучання, асяроддзе, метады навучання і змест курса [32].У далейшым гэтыя атрыбуты могуць уплываць на навучанне студэнтаў і засваенне цікавых для іх тэм [33, 34].Гэта можа быць звязана з тэарэтычнай перспектывай прагматычнай эпістэмалогіі, дзе першапачатковы ўраджай або фармулёўка асабістага вопыту, інтэлекту і перакананняў можа вызначыць наступны курс дзеянняў [35].Прагматычны падыход старанна спланаваны для вызначэння складаных тэм і іх паслядоўнасці з дапамогай інтэрв'ю і апытанняў з наступным тэматычным аналізам [36].
Узоры трупаў часта лічацца маўклівымі настаўнікамі, паколькі яны разглядаюцца як значны падарунак на карысць навукі і чалавецтва, які выклікае павагу і ўдзячнасць студэнтаў да іх донараў [37, 38].Папярэднія даследаванні паведамлялі аб падобных або больш высокіх аб'ектыўных балах паміж групай трупа/пластынацыі і групай 3DP [21, 39], але было незразумела, ці падзяляюць студэнты аднолькавы вопыт навучання, у тым ліку гуманістычныя каштоўнасці, паміж дзвюма групамі.Для далейшага даследавання гэта даследаванне выкарыстоўвае прынцып прагматызму [36] для вывучэння вопыту навучання і характарыстык мадэляў 3DP (колер і тэкстура) і параўнання іх з пластынаванымі ўзорамі на аснове водгукаў студэнтаў.
Успрыманне навучэнцаў можа ўплываць на рашэнні выкладчыкаў аб выбары адпаведных анатомічных інструментаў на аснове таго, што з'яўляецца, а што не эфектыўным для выкладання анатоміі.Гэтая інфармацыя таксама можа дапамагчы выкладчыкам вызначыць перавагі студэнтаў і выкарыстоўваць адпаведныя інструменты аналізу для паляпшэння іх вопыту навучання.
Гэта якаснае даследаванне мела на мэце вывучыць, што студэнты лічаць важным вопытам навучання, выкарыстоўваючы пластыфікаваныя ўзоры сэрца і шыі ў параўнанні з мадэлямі 3DP.Згодна з папярэднім даследаваннем Mogali et al.у 2018 г. студэнты лічылі пластынаваныя ўзоры больш рэалістычнымі, чым мадэлі 3DP [7] .Такім чынам, давайце выкажам здагадку:
Улічваючы, што пластынацыі былі створаны з рэальных трупаў, студэнты павінны былі разглядаць пластынацыі больш пазітыўна, чым 3DP-мадэлі з пункту гледжання сапраўднасці і гуманістычнай каштоўнасці.
Гэта якаснае даследаванне звязана з двума папярэднімі колькаснымі даследаваннямі [21, 40], таму што дадзеныя, прадстаўленыя ва ўсіх трох даследаваннях, былі сабраныя адначасова з адной выбаркі студэнтаў-удзельнікаў.У першым артыкуле дэманстраваліся аналагічныя аб'ектыўныя паказчыкі (вынікі тэстаў) паміж групамі пластынацыі і 3DP [21], а ў другім артыкуле выкарыстоўваўся фактарны аналіз для распрацоўкі псіхаметрычна пацверджанага інструмента (чатыры фактары, 19 пунктаў) для вымярэння адукацыйных канструкцый, такіх як задаволенасць навучаннем, самаэфектыўнасць, гуманістычныя каштоўнасці і абмежаванні медыя навучання [40].У гэтым даследаванні вывучаліся высакаякасныя адкрытыя і фокус-групавыя дыскусіі, каб высветліць, што студэнты лічаць важным пры вывучэнні анатоміі з дапамогай пластынаваных узораў і 3D-мадэляў.Такім чынам, гэтае даследаванне адрозніваецца ад двух папярэдніх артыкулаў з пункту гледжання мэт даследавання/пытанняў, дадзеных і метадаў аналізу, каб атрымаць уяўленне аб якасных водгуках студэнтаў (свабодныя тэкставыя каментарыі плюс абмеркаванне ў фокус-групах) аб выкарыстанні інструментаў 3DP у параўнанні з пластыфікаванымі ўзорамі.Гэта азначае, што дадзенае даследаванне прынцыпова вырашае іншую даследчую праблему, чым дзве папярэднія артыкулы [21, 40].
Ва ўстанове аўтара анатомія інтэграваная ў такія сістэмныя курсы, як сардэчна-лёгачная хвароба, эндакрыналогія, апорна-рухальны апарат і інш., на працягу першых двух гадоў пяцігадовай праграмы бакалаўра медыцыны і бакалаўра хірургіі (MBBS).Загіпсаваныя ўзоры, пластыкавыя мадэлі, медыцынскія выявы і віртуальныя 3D-мадэлі часта выкарыстоўваюцца замест узораў для рассякання або вільготных узораў для падтрымкі агульнай анатомічнай практыкі.Групавыя заняткі замяняюць традыцыйныя лекцыі, якія чытаюцца з акцэнтам на прымяненне атрыманых ведаў.У канцы кожнага сістэмнага модуля прайдзіце практычны тэст па анатоміі ў інтэрнэце, які ўключае 20 індывідуальных лепшых адказаў (SBA), якія ахопліваюць агульную анатомію, візуалізацыю і гісталогіі.Усяго падчас эксперыменту было праведзена пяць фармуючых тэстаў (тры ў першы год і два на другі год).Камбінаваная комплексная пісьмовая ацэнка за 1 і 2 гады ўключае дзве работы, кожная з якіх змяшчае 120 SBA.Анатомія становіцца часткай гэтых ацэнак, і план ацэнкі вызначае колькасць анатамічных пытанняў, якія трэба ўключыць.
Каб палепшыць суадносіны студэнтаў і выбарак, унутраныя 3DP-мадэлі, заснаваныя на пластынаваных узорах, вывучаліся для выкладання і вывучэння анатоміі.Гэта дае магчымасць усталяваць адукацыйную каштоўнасць новых мадэляў 3DP у параўнанні з пластинированными ўзорамі, перш чым яны будуць афіцыйна ўключаны ў навучальную праграму па анатоміі.
У гэтым даследаванні кампутарная тамаграфія (КТ) (64-зрэзны сканер Somatom Definition Flash, Siemens Healthcare, Эрланген, Германія) была праведзена на пластыкавых мадэлях сэрца (адно цэлае сэрца і адно сэрца ў папярочным разрэзе), галавы і шыі ( адна цэлая і адна сярэднесагітальнай плоскасці галава-шыя) (мал. 1).Выявы Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) былі атрыманы і загружаны ў 3D Slicer (версіі 4.8.1 і 4.10.2, Гарвардская медыцынская школа, Бостан, Масачусэтс) для структурнай сегментацыі па тыпах, такіх як мышцы, артэрыі, нервы і косці. .Сегментаваныя файлы былі загружаны ў Materialize Magics (версія 22, Materialize NV, Лёвен, Бельгія), каб выдаліць шумавыя абалонкі, а мадэлі друку былі захаваны ў фармаце STL, якія затым былі перададзены на прынтэр Objet 500 Connex3 Polyjet (Stratasys, Eden). Prairie, MN) для стварэння 3D-анатамічных мадэляў.Фотополимеризующиеся смалы і празрыстыя эластомеры (VeroYellow, VeroMagenta і TangoPlus) пласт за пластом дубянеюць пад дзеяннем УФ-выпраменьвання, надаючы кожнай анатамічнай структуры ўласную тэкстуру і колер.
Інструменты вывучэння анатоміі, якія выкарыстоўваюцца ў гэтым даследаванні.Злева: шыя;справа: сэрца з пакрыццём і 3D-друкам.
Акрамя таго, узыходзячая аорта і каранарная сістэма былі выбраны з мадэлі цэлага сэрца, і былі пабудаваны базавыя каркасы для мацавання да мадэлі (версія 22, Materialize NV, Лёвен, Бельгія).Мадэль была надрукавана на прынтары Raise3D Pro2 (Raise3D Technologies, Ірвайн, Каліфорнія) з выкарыстаннем ніткі з тэрмапластычнага паліурэтана (TPU).Каб паказаць артэрыі мадэлі, надрукаваны ТПУ-матэрыял прыйшлося выдаліць, а крывяносныя пасудзіны намаляваць чырвоным акрылам.
Студэнты першага курса бакалаўра медыцыны медыцынскага факультэта імя Лі Конг Чанга ў 2020-2021 навучальным годзе (n = 163, 94 мужчыны і 69 жанчын) атрымалі па электроннай пошце запрашэнне прыняць удзел у гэтым даследаванні ў якасці добраахвотнай дзейнасці.Рандомізірованный перакрыжаваны эксперымент праводзіўся ў два этапы, спачатку з разрэзам сэрца, а затым з разрэзам шыі.Паміж двума этапамі існуе шасцітыднёвы перыяд вымывання, каб звесці да мінімуму рэшткавыя эфекты.На абодвух этапах студэнты не ведалі навучальных тэм і групавых заданняў.У групе не больш за шэсць чалавек.Студэнты, якія атрымалі пластынаваныя ўзоры на першым этапе, атрымалі мадэлі 3DP на другім этапе.На кожным этапе абедзве групы атрымліваюць уступную лекцыю (30 хвілін) ад трэцяй асобы (старэйшага настаўніка) з наступным самастойным вывучэннем (50 хвілін) з выкарыстаннем прадастаўленых інструментаў для саманавучання і раздатачных матэрыялаў.
Кантрольны спіс COREQ (Comprehensive Criteria for Qualitative Research Reporting) выкарыстоўваецца для кіраўніцтва якаснымі даследаваннямі.
Студэнты прадаставілі зваротную сувязь па навучальным матэрыялам даследавання праз апытанне, якое ўключала тры адкрытыя пытанні аб іх моцных і слабых баках і магчымасцях для развіцця.Усе 96 рэспандэнтаў далі адказы ў вольнай форме.Затым восем студэнтаў-валанцёраў (n = 8) прынялі ўдзел у фокус-групе.Інтэрв'ю праводзіліся ў Навучальным цэнтры анатоміі (дзе праводзіліся эксперыменты) і праводзіўся даследчыкам 4 (доктарам філасофіі), мужчынам-інструктарам не па анатоміі з больш чым 10-гадовым вопытам фасілітацыі TBL, але не ўдзельнічаў у даследчай групе навучанне.Студэнты не ведалі асабістых характарыстык даследчыкаў (ні даследчай групы) да пачатку даследавання, але форма згоды інфармавала іх пра мэту даследавання.У фокус-групе ўдзельнічалі толькі даследчык 4 і студэнты.Даследчык апісаў фокус-групу студэнтам і спытаў іх, ці жадаюць яны прыняць удзел.Яны падзяліліся сваім вопытам вывучэння 3D-друку і пластынацыі і былі вельмі захопленыя.Вядучы задаў шэсць навадных пытанняў, каб заахвоціць студэнтаў да прапрацоўкі (дадатковы матэрыял 1).Прыклады ўключаюць абмеркаванне аспектаў анатамічных інструментаў, якія спрыяюць навучанню і навучанню, а таксама ролі эмпатыі ў працы з такімі ўзорамі.«Як бы вы апісалі свой вопыт вывучэння анатоміі з выкарыстаннем пластынаваных узораў і 3D-друкаваных копій?»— было першае пытанне інтэрв'ю.Усе пытанні з'яўляюцца адкрытымі, што дазваляе карыстальнікам свабодна адказваць на пытанні без прадузятасці, што дазваляе адкрываць новыя даныя і пераадольваць праблемы з дапамогай інструментаў навучання.Удзельнікі не атрымалі запісу каментарыяў або аналізу вынікаў.Добраахвотны характар ​​даследавання дазволіў пазбегнуць насычэння дадзенымі.Усю размову запісалі для аналізу.
Запіс фокус-групы (35 хвілін) быў даслоўна расшыфраваны і дэперсаналізаваны (выкарыстоўваліся псеўданімы).Акрамя таго, былі сабраны адкрытыя пытанні анкеты.Стэнаграмы фокус-груп і пытанні апытання былі імпартаваныя ў электронную табліцу Microsoft Excel (Microsoft Corporation, Рэдманд, штат Вашынгтон) для трыангуляцыі і агрэгацыі даных для праверкі супастаўных або паслядоўных вынікаў або новых вынікаў [41].Гэта робіцца шляхам тэарэтычнага тэматычнага аналізу [41, 42].Тэкставыя адказы кожнага студэнта дадаюцца да агульнай колькасці адказаў.Гэта азначае, што каментарыі, якія змяшчаюць некалькі прапаноў, будуць разглядацца як адзін.Адказы з тэгамі "нуль", "няма" ці "без каментарыяў" будуць ігнаравацца.Тры даследчыка (жанчына-даследчык са ступенню доктара філасофіі, жанчына-даследчык са ступенню магістра і мужчына-асістэнт са ступенню бакалаўра інжынерных навук і 1-3 гадамі навуковага вопыту ў галіне медыцынскай адукацыі) незалежна адзін ад аднаго індуктыўна кадзіравалі неструктураваныя даныя.Тры праграмісты выкарыстоўваюць сапраўдныя блокноты для малявання, каб класіфікаваць нататкі на аснове падабенства і адрознення.Некалькі сеансаў былі праведзены для ўпарадкавання і групавання кодаў шляхам сістэматычнага і ітэрацыйнага распазнавання шаблонаў, у выніку чаго коды былі згрупаваны для вызначэння падтэм (канкрэтных або агульных характарыстык, такіх як станоўчыя і адмоўныя атрыбуты сродкаў навучання), якія затым сфармавалі агульныя тэмы [41].Каб дасягнуць кансенсусу, 6 даследчыкаў (доктар філасофіі) з 15-гадовым вопытам выкладання анатоміі зацвердзілі канчатковыя тэмы.
У адпаведнасці з Хельсінкскай дэкларацыяй Інстытуцыйны аглядавы савет Наньянскага тэхналагічнага ўніверсітэта (IRB) (2019-09-024) ацаніў пратакол даследавання і атрымаў неабходныя дазволы.Удзельнікі далі інфармаваную згоду і былі праінфармаваныя аб сваім праве адмовіцца ад удзелу ў любы час.
Дзевяноста шэсць студэнтаў першага курса бакалаўрыяту медыцынскіх навук далі поўную інфармаваную згоду, асноўныя дэмаграфічныя дадзеныя, такія як пол і ўзрост, і заявілі аб адсутнасці папярэдняга фармальнага навучання па анатоміі.У фазу I (сэрца) і фазу II (рассяканне шыі) прынялі ўдзел 63 удзельніка (33 мужчыны і 30 жанчын) і 33 удзельніка (18 мужчын і 15 жанчын) адпаведна.Іх узрост вагаўся ад 18 да 21 года (сярэдняе ± стандартнае адхіленне: 19,3 ± 0,9) гадоў.Усе 96 студэнтаў адказалі на анкету (без адсеву), а 8 студэнтаў прынялі ўдзел у фокус-групах.Было 278 адкрытых каментарыяў аб плюсах, мінусах і неабходнасці паляпшэння.Не было супярэчнасцей паміж прааналізаванымі дадзенымі і справаздачай аб выніках.
Падчас дыскусій у фокус-групах і адказаў на апытанне ўзніклі чатыры тэмы: адчувальная сапраўднасць, фундаментальнае разуменне і складанасць, адносіны павагі і клопату, мультымадальнасць і лідэрства (малюнак 2).Кожная тэма больш падрабязна апісана ніжэй.
Чатыры тэмы — успрыманая аўтэнтычнасць, фундаментальнае разуменне і складанасць, павага і клопат, а таксама перавагі навучальных медыя — заснаваны на тэматычным аналізе адкрытых пытанняў апытання і абмеркаванняў у фокус-групах.Элементы ў сінім і жоўтым полях адлюстроўваюць уласцівасці пакрытага ўзору і мадэлі 3DP адпаведна.3DP = 3D-друк
Студэнты палічылі, што пластынаваныя ўзоры больш рэалістычныя, маюць натуральныя колеры, больш рэпрэзентатыўныя для сапраўдных трупаў, і маюць больш дробныя анатамічныя дэталі, чым мадэлі 3DP.Напрыклад, арыентацыя цягліцавых валокнаў больш прыкметная ў пластыфікаваных узорах у параўнанні з мадэлямі 3DP.Гэты кантраст паказаны ў заяве ніжэй.
«...вельмі падрабязна і дакладна, як ад рэальнага чалавека (удзельнік C17; агляд пластынацыі ў свабоднай форме)».
Студэнты адзначылі, што інструменты 3DP былі карысныя для вывучэння базавай анатоміі і ацэнкі асноўных макраскапічных функцый, у той час як пластыфікаваныя ўзоры былі ідэальнымі для далейшага пашырэння іх ведаў і разумення складаных анатамічных структур і рэгіёнаў.Студэнты палічылі, што хаця абодва інструменты з'яўляюцца дакладнай копіяй адзін аднаго, ім не хапае каштоўнай інфармацыі пры працы з мадэлямі 3DP у параўнанні з пластынаванымі ўзорамі.Гэта тлумачыцца ў заяве ніжэй.
«…былі такія цяжкасці, як… дробныя дэталі, напрыклад, авальная ямка… увогуле можна выкарыстоўваць 3D-мадэль сэрца… для шыі, магчыма, буду больш упэўнена вывучаць мадэль пластынацыі (удзельнік PA1; 3DP, абмеркаванне ў фокус-групе») .
«...грубыя структуры можна ўбачыць... у дэталях узоры 3DP карысныя для вывучэння, напрыклад, больш грубых структур (і) больш буйных, лёгка ідэнтыфікаваных рэчаў, такіх як мышцы і органы... магчыма (для) людзей, якія могуць не мець доступу да пластынаваных узораў ( Удзельнік PA3; абмеркаванне фокус-групы)».
Студэнты выказвалі больш павагі і клопату аб пластынаваных узорах, але таксама былі занепакоеныя разбурэннем структуры з-за яе далікатнасці і адсутнасці гнуткасці.Наадварот, студэнты папоўнілі свой практычны вопыт, зразумеўшы, што 3DP-мадэлі можна прайграць, калі яны пашкоджаныя.
«... мы таксама больш асцярожныя з мадэлямі пластынацыі (удзельнік PA2; пластынацыя, абмеркаванне ў фокус-групах)».
«…для пластынацыйных экзэмпляраў гэта як… тое, што доўга захоўвалася.Калі я пашкодзіў яго... Я думаю, мы ведаем, што гэта выглядае як больш сур'ёзнае пашкоджанне, таму што ў яго ёсць гісторыя (удзельнік PA3; пластынацыя, абмеркаванне ў фокус-групе)».
”3D-мадэлі можна вырабляць адносна хутка і лёгка… што робіць 3D-мадэлі даступнымі для большай колькасці людзей і палягчае навучанне без неабходнасці дзяліцца ўзорамі (удзельнік I38; 3DP, бясплатны тэкставы агляд)”.
«...з 3D-мадэлямі мы можам крыху павазіцца, не клапоцячыся аб іх пашкоджанні, напрыклад, узорах... (удзельнік PA2; 3DP, абмеркаванне ў фокус-групе)».
Па словах студэнтаў, колькасць пластынаваных узораў абмежаваная, а доступ да больш глыбокіх структур абцяжараны з-за іх жорсткасці.Што тычыцца мадэлі 3DP, яны спадзяюцца яшчэ больш удасканаліць анатамічныя дэталі, адаптуючы мадэль да цікавых абласцей для персаналізаванага навучання.Студэнты пагадзіліся, што як пластыфікаваныя, так і 3DP-мадэлі можна выкарыстоўваць у спалучэнні з іншымі тыпамі навучальных сродкаў, такімі як табліца Anatomage, для паляпшэння навучання.
«Некаторыя глыбокія ўнутраныя структуры дрэнна бачныя (удзельнік C14; пластынацыя, каментар у адвольнай форме)».
«Магчыма, табліцы выкрыццяў і іншыя метады былі б вельмі карысным дадаткам (член C14; пластынацыя, бясплатны тэкставы агляд)».
«Пераканаўшыся, што 3D-мадэлі добра падрабязныя, вы можаце мець асобныя мадэлі, арыентаваныя на розныя вобласці і розныя аспекты, такія як нервы і крывяносныя пасудзіны (удзельнік I26; 3DP, бясплатны тэкставы агляд)».
Студэнты таксама прапанавалі ўключыць дэманстрацыю для настаўніка, каб растлумачыць, як правільна выкарыстоўваць мадэль, або дадатковыя рэкамендацыі па анатаваных узорах малюнкаў для палягчэння вывучэння і разумення ў канспекты лекцый, хоць яны прызналі, што даследаванне было спецыяльна распрацавана для самастойнага вывучэння.
«…Я цаню незалежны стыль даследавання… магчыма, больш рэкамендацый можна было б даць у выглядзе раздрукаваных слайдаў або некаторых нататак… (удзельнік C02; увогуле свабодныя тэкставыя каментарыі)».
«Эксперты па кантэнту або наяўнасць дадатковых візуальных інструментаў, такіх як анімацыя або відэа, могуць дапамагчы нам лепш зразумець структуру 3D-мадэляў (удзельнік C38; бясплатныя тэкставыя агляды ў цэлым)».
Студэнтаў-медыкаў першага курса спыталі аб іх вопыце навучання і якасці 3D-друкаваных і пластыфікаваных узораў.Як і чакалася, студэнты знайшлі пластыфікаваныя ўзоры больш рэалістычнымі і дакладнымі, чым надрукаваныя на 3D.Гэтыя вынікі пацверджаны папярэднім даследаваннем [7].Паколькі запісы зроблены па ахвяраваных трупах, яны аўтэнтычныя.Нягледзячы на ​​тое, што гэта была копія 1:1 пластынаванага ўзору з падобнымі марфалагічнымі характарыстыкамі [8], 3D-друкаваная мадэль на палімернай аснове лічылася менш рэалістычнай і менш рэалістычнай, асабліва ў студэнтаў, у якіх такія дэталі, як краю авальнай ямкі, былі недарэчнымі. не відаць у 3DP-мадэлі сэрца ў параўнанні з пластинированной мадэллю.Гэта можа быць звязана з якасцю КТ-здымка, які не дазваляе выразна акрэсліць межы.Такім чынам, складана сегментаваць такія структуры ў праграмным забеспячэнні для сегментацыі, што ўплывае на працэс 3D-друку.Гэта можа выклікаць сумневы наконт выкарыстання інструментаў 3DP, паколькі яны баяцца, што важныя веды будуць страчаны, калі не выкарыстоўваць стандартныя інструменты, такія як пластыфікаваныя ўзоры.Студэнты, зацікаўленыя ў хірургічным навучанні, могуць палічыць неабходным выкарыстоўваць практычныя мадэлі [43].Цяперашнія вынікі падобныя на папярэднія даследаванні, якія паказалі, што пластыкавыя мадэлі [44] і ўзоры 3DP не маюць дакладнасці рэальных узораў [45].
Каб палепшыць даступнасць для студэнтаў і, такім чынам, задаволенасць студэнтаў, варта таксама ўлічваць кошт і даступнасць інструментаў.Вынікі падтрымліваюць выкарыстанне мадэляў 3DP для атрымання анатамічных ведаў дзякуючы іх эканамічнаму вырабу [6, 21].Гэта супадае з папярэднім даследаваннем, якое паказала параўнальную аб'ектыўную прадукцыйнасць пластыфікаваных мадэляў і мадэляў 3DP [21].Студэнты палічылі, што 3DP-мадэлі больш карысныя для вывучэння асноўных анатамічных паняццяў, органаў і функцый, у той час як пластынаваныя ўзоры больш падыходзяць для вывучэння складанай анатоміі.Акрамя таго, студэнты выступалі за выкарыстанне мадэляў 3DP у спалучэнні з існуючымі ўзорамі трупаў і сучаснымі тэхналогіямі для паляпшэння разумення студэнтамі анатоміі.Некалькі спосабаў адлюстравання аднаго і таго ж аб'екта, напрыклад, адлюстраванне анатоміі сэрца з выкарыстаннем трупаў, 3D-друк, сканаванне пацыентаў і віртуальныя 3D-мадэлі.Гэты мультымадальны падыход дазваляе студэнтам ілюстраваць анатомію рознымі спосабамі, перадаваць тое, што яны даведаліся рознымі спосабамі, і прыцягваць студэнтаў рознымі спосабамі [44].Даследаванні паказалі, што аўтэнтычныя навучальныя матэрыялы, такія як трупныя прылады, могуць быць складанымі для некаторых студэнтаў з пункту гледжання кагнітыўнай нагрузкі, звязанай з вывучэннем анатоміі [46].Разуменне ўплыву кагнітыўнай нагрузкі на навучанне студэнтаў і прымяненне тэхналогій для зніжэння кагнітыўнай нагрузкі для стварэння лепшага асяроддзя навучання мае вырашальнае значэнне [47, 48].Перш чым пазнаёміць студэнтаў з трупным матэрыялам, 3DP-мадэлі могуць быць карысным метадам для дэманстрацыі асноўных і важных аспектаў анатоміі, каб паменшыць кагнітыўную нагрузку і палепшыць навучанне.Акрамя таго, студэнты могуць узяць 3DP-мадэлі дадому для агляду ў спалучэнні з падручнікамі і лекцыйнымі матэрыяламі і пашырыць вывучэнне анатоміі за межы лабараторыі [45].Аднак у аўтарскай установе практыка выдалення кампанентаў 3DP пакуль не ўкаранёна.
У гэтым даследаванні пластынаваныя ўзоры карысталіся большай павагай, чым рэплікі 3DP.Гэтая выснова ўзгадняецца з папярэднімі даследаваннямі, якія паказваюць, што трупныя ўзоры як «першы пацыент» выклікаюць павагу і суперажыванне, у той час як штучныя мадэлі гэтага не робяць [49].Рэалістычная пластыніраваная чалавечая тканіна інтымная і рэалістычная.Выкарыстанне трупнага матэрыялу дазваляе фарміраваць у вучняў гуманістычныя і этычныя ідэалы [50].Акрамя таго, на ўяўленне студэнтаў аб мадэлях пластынацыі можа паўплываць іх расце веды аб праграмах донарства трупаў і/або працэсе пластынацыі.Пластынацыя - ахвяраваныя трупы, якія імітуюць суперажыванне, захапленне і ўдзячнасць, якія студэнты адчуваюць да сваіх донараў [10, 51].Гэтыя характарыстыкі адрозніваюць гуманістычных медсясцёр і, калі іх культываваць, могуць дапамагчы ім прасунуцца ў прафесійным плане, шануючы пацыентаў і спачуваючы ім [25, 37].Гэта можна параўнаць з маўклівым рэпетытарам, які выкарыстоўвае мокрае прэпараванне чалавека [37,52,53].Паколькі ўзоры для пластынацыі былі атрыманы ад трупаў, студэнты разглядалі іх як маўклівых настаўнікаў, што выклікала павагу да гэтага новага інструмента навучання.Нягледзячы на ​​тое, што яны ведаюць, што 3DP-мадэлі ствараюцца машынамі, яны ўсё роўна з задавальненнем карыстаюцца імі.Кожная група адчувае клопат, і з мадэллю звяртаюцца асцярожна, каб захаваць яе цэласнасць.Студэнты, магчыма, ужо ведаюць, што мадэлі 3DP ствараюцца з дадзеных пацыентаў у адукацыйных мэтах.У аўтарскай установе перад пачаткам фармальнага вывучэння анатоміі праводзіцца ўводны курс анатоміі па гісторыі анатоміі, пасля якога студэнты прымаюць прысягу.Асноўная мэта прысягі — выхаванне ў навучэнцаў разумення гуманістычных каштоўнасцей, павагі да анатамічных прыбораў, прафесіяналізму.Камбінацыя анатамічных інструментаў і прыхільнасці можа дапамагчы прывіць пачуццё клопату, павагі і, магчыма, нагадаць студэнтам аб іх будучых абавязках перад пацыентамі [54].
Што тычыцца будучых удасканаленняў у навучальных прыладах, студэнты як пластынацыі, так і груп 3DP уключылі страх разбурэння структуры ў свой удзел і навучанне.Тым не менш, заклапочанасць з нагоды парушэння структуры пласцінаваных узораў была падкрэслена падчас абмеркаванняў у фокус-групах.Гэта назіранне пацвярджаецца папярэднімі даследаваннямі пластыфікаваных узораў [9, 10].Маніпуляцыі са структурай, асабліва мадэлі шыі, неабходныя для вывучэння больш глыбокіх структур і разумення трохмерных прасторавых адносін.Выкарыстанне тактыльнай (тактыльнай) і візуальнай інфармацыі дапамагае навучэнцам скласці больш разгорнутую і поўную разумовую карціну аб'ёмных анатамічных частак [55].Даследаванні паказалі, што тактыльнае маніпуляванне фізічнымі аб'ектамі можа паменшыць кагнітыўную нагрузку і прывесці да лепшага разумення і захавання інфармацыі [55].Было выказана здагадка, што дапаўненне мадэляў 3DP пластыфікаванымі ўзорамі можа палепшыць узаемадзеянне студэнтаў з узорамі, не баючыся пашкодзіць структуры.


Час публікацыі: 21 ліпеня 2023 г