Традыцыйнае прэпараванне трупаў ідзе на спад, у той час як пластынацыя і мадэлі, надрукаваныя на 3D-прынтары (3DP), набіраюць папулярнасць як альтэрнатыва традыцыйным метадам выкладання анатоміі. Незразумела, якія моцныя і слабыя бакі гэтых новых інструментаў і як яны могуць паўплываць на вопыт вывучэння анатоміі студэнтамі, які ўключае такія чалавечыя каштоўнасці, як павага, клопат і эмпатыя.
Адразу пасля рандомізірованного перакрыжаванага даследавання ў даследаванне было запрошана 96 студэнтаў. Для вывучэння вопыту навучання з выкарыстаннем анатамічна пластыфікаваных і трохмерных мадэляў сэрца (этап 1, n=63) і шыі (этап 2, n=33) быў выкарыстаны прагматычны дызайн. Быў праведзены індуктыўны тэматычны аналіз на аснове 278 аглядаў у вольным тэксце (з указаннем моцных і слабых бакоў, абласцей для паляпшэння) і даслоўных транскрыпцый фокус-груп (n=8) аб вывучэнні анатоміі з выкарыстаннем гэтых інструментаў.
Былі вызначаны чатыры тэмы: успрыманая сапраўднасць, фундаментальнае разуменне і складанасць, павага і клопат, мультымадальнасць і лідэрства.
У цэлым, студэнты лічылі, што пластынаваныя ўзоры былі больш рэалістычнымі, і таму адчувалі сябе больш паважанымі і клапатлівымі, чым 3DP-мадэлі, якія былі прасцейшымі ў выкарыстанні і лепш падыходзілі для вывучэння асноў анатоміі.
Аўтапсія чалавека з'яўляецца стандартным метадам навучання, які выкарыстоўваецца ў медыцынскай адукацыі з 17 стагоддзя [1, 2]. Аднак з-за абмежаванага доступу, высокіх выдаткаў на ўтрыманне трупаў [3, 4], значнага скарачэння часу навучання анатоміі [1, 5] і тэхналагічнага прагрэсу [3, 6], урокі анатоміі, якія выкладаюцца з выкарыстаннем традыцыйных метадаў дысекцыі, знаходзяцца ў заняпадзе. Гэта адкрывае новыя магчымасці для даследавання новых метадаў і інструментаў навучання, такіх як пластынаваныя ўзоры чалавека і мадэлі, надрукаваныя на 3D-прынтары (3DP) [6, 7, 8].
Кожны з гэтых інструментаў мае свае плюсы і мінусы. Пластыфікаваныя ўзоры сухія, без паху, рэалістычныя і бяспечныя [9, 10, 11], што робіць іх ідэальнымі для навучання і ўцягвання студэнтаў у вывучэнне і разуменне анатоміі. Аднак яны таксама жорсткія і менш гнуткія [10, 12], таму лічыцца, што імі цяжэй маніпуляваць і дасягаць глыбокіх структур [9]. Што тычыцца кошту, пластыфікаваныя ўзоры звычайна даражэйшыя ў набыцці і абслугоўванні, чым 3DP-мадэлі [6, 7, 8]. З іншага боку, 3DP-мадэлі дазваляюць выкарыстоўваць розныя тэкстуры [7, 13] і колеры [6, 14] і могуць быць прызначаны пэўным часткам, што дапамагае студэнтам лягчэй ідэнтыфікаваць, адрозніваць і запамінаць важныя структуры, хоць гэта здаецца менш рэалістычным, чым пластыфікаваныя ўзоры.
У шэрагу даследаванняў вывучаліся вынікі навучання/прадукцыйнасць розных тыпаў анатамічных інструментаў, такіх як пластыфікаваныя ўзоры, 2D-выявы, вільготныя зрэзы, сталы Anatomage (Anatomage Inc., Сан-Хасэ, Каліфорнія) і 3DP-мадэлі [11, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21]. Аднак вынікі адрозніваліся ў залежнасці ад выбару навучальнага інструмента, які выкарыстоўваўся ў кантрольнай і інтэрвенцыйнай групах, а таксама ў залежнасці ад розных анатамічных абласцей [14, 22]. Напрыклад, пры выкарыстанні ў спалучэнні з вільготнай дысекцыяй [11, 15] і сталамі для аўтапсіі [20] студэнты паведамлялі пра больш высокую задаволенасць навучаннем і стаўленне да пластынаваных узораў. Падобным чынам, выкарыстанне шаблонаў пластынацыі адлюстроўвае станоўчы вынік аб'ектыўных ведаў студэнтаў [23, 24].
3DP-мадэлі часта выкарыстоўваюцца ў якасці дапаўнення да традыцыйных метадаў навучання [14,17,21]. Локе і інш. (2017) паведамлялі пра выкарыстанне 3DP-мадэлі для разумення прыроджаных захворванняў сэрца ў педыятра [18]. Гэта даследаванне паказала, што група 3DP мела больш высокую задаволенасць навучаннем, лепшае разуменне тэтрады Фало і палепшаную здольнасць кіраваць пацыентамі (самаэфектыўнасць) у параўнанні з групай 2D-візуалізацыі. Вывучэнне анатоміі сасудзістага дрэва і анатоміі чэрапа з выкарыстаннем 3DP-мадэляў забяспечвае такое ж задавальненне ад навучання, як і 2D-выявы [16, 17]. Гэтыя даследаванні паказалі, што 3DP-мадэлі пераўзыходзяць 2D-ілюстрацыі з пункту гледжання ўспрымання студэнтамі задавальнення ад навучання. Аднак даследаванняў, якія спецыяльна параўноўвалі шматматэрыяльныя 3DP-мадэлі з пластыфікаванымі ўзорамі, абмежавана. Магалі і інш. (2021) выкарыстоўвалі мадэль пластынацыі з яе 3DP-мадэлямі сэрца і шыі і паведамілі пра падобнае павелічэнне ведаў паміж кантрольнай і эксперыментальнай групамі [21].
Аднак, каб глыбей зразумець, чаму вопыт навучання студэнтаў залежыць ад выбару анатамічных інструментаў і розных частак цела і органаў, патрэбныя дадатковыя доказы [14, 22]. Гуманістычныя каштоўнасці — цікавы аспект, які можа паўплываць на гэтае ўспрыманне. Гэта адносіцца да павагі, клопату, эмпатыі і спачування, якія чакаюцца ад студэнтаў, якія становяцца лекарамі [25, 26]. Гуманістычныя каштоўнасці традыцыйна шукаліся пры аўтапсіях, бо студэнтаў вучаць спачуваць і клапаціцца пра ахвяраваныя трупы, і таму вывучэнне анатоміі заўсёды займала асаблівае месца [27, 28]. Аднак гэта рэдка вымяраецца з дапамогай пластыфікацыі і інструментаў 3DP. У адрозненне ад закрытых пытанняў апытання Лайкерта, якасныя метады збору дадзеных, такія як дыскусіі ў фокус-групах і адкрытыя пытанні апытання, даюць уяўленне аб каментарыях удзельнікаў, напісаных у выпадковым парадку, каб растлумачыць уплыў новых навучальных інструментаў на іх вопыт навучання.
Такім чынам, гэта даследаванне мела на мэце адказаць на пытанне, як студэнты па-рознаму ўспрымаюць анатомію, калі ім даюць набор інструментаў (пластынацыя) у параўнанні з фізічнымі 3D-друкаванымі выявамі для вывучэння анатоміі?
Каб адказаць на вышэйзгаданыя пытанні, студэнты маюць магчымасць набываць, назапашваць і дзяліцца анатамічнымі ведамі праз узаемадзеянне і супрацоўніцтва ў камандзе. Гэтая канцэпцыя добра ўзгадняецца з канструктывісцкай тэорыяй, згодна з якой асобныя людзі або сацыяльныя групы актыўна ствараюць і дзеляцца сваімі ведамі [29]. Такое ўзаемадзеянне (напрыклад, паміж аднагодкамі, паміж студэнтамі і настаўнікамі) уплывае на задавальненне ад навучання [30, 31]. У той жа час на вопыт навучання студэнтаў таксама будуць уплываць такія фактары, як зручнасць навучання, асяроддзе, метады выкладання і змест курса [32]. Пасля гэтага гэтыя атрыбуты могуць паўплываць на навучанне студэнтаў і іх авалоданне тэмамі, якія іх цікавяць [33, 34]. Гэта можа быць звязана з тэарэтычнай перспектывай прагматычнай эпістэмалогіі, дзе першапачатковы збор або фармулёўка асабістага вопыту, інтэлекту і перакананняў можа вызначыць наступны курс дзеянняў [35]. Прагматычны падыход старанна плануецца для вызначэння складаных тэм і іх паслядоўнасці праз інтэрв'ю і апытанні, а затым тэматычны аналіз [36].
Узоры трупаў часта лічацца маўклівымі настаўнікамі, бо яны ўспрымаюцца як значныя падарункі на карысць навукі і чалавецтва, якія выклікаюць павагу і ўдзячнасць студэнтаў да сваіх донараў [37, 38]. Папярэднія даследаванні паведамлялі пра падобныя або больш высокія аб'ектыўныя балы паміж групай трупаў/пластынацыі і групай 3DP [21, 39], але было незразумела, ці маюць студэнты аднолькавы вопыт навучання, у тым ліку гуманістычныя каштоўнасці, паміж гэтымі двума групамі. Для далейшых даследаванняў у гэтым даследаванні выкарыстоўваецца прынцып прагматызму [36] для вывучэння вопыту навучання і характарыстык 3DP-мадэляў (колер і тэкстура) і параўнання іх з пластынаванымі ўзорамі на аснове водгукаў студэнтаў.
Успрыманне вучняў можа паўплываць на рашэнні выкладчыкаў адносна выбару адпаведных інструментаў па анатоміі, зыходзячы з таго, што з'яўляецца, а што не з'яўляецца эфектыўным для выкладання анатоміі. Гэтая інфармацыя таксама можа дапамагчы выкладчыкам вызначыць перавагі вучняў і выкарыстоўваць адпаведныя інструменты аналізу для паляпшэння іх навучальнага вопыту.
Гэтае якаснае даследаванне мела на мэце вывучыць, што студэнты лічаць важным навучальным вопытам выкарыстання пластыфікаваных узораў сэрца і шыі ў параўнанні з 3DP-мадэлямі. Згодна з папярэднім даследаваннем Магалі і інш. у 2018 годзе, студэнты лічылі пластыфікаваныя ўзоры больш рэалістычнымі, чым 3DP-мадэлі [7]. Такім чынам, давайце выкажам здагадку:
Улічваючы, што пластынацыі ствараліся з рэальных трупаў, ад студэнтаў чакалася, што яны будуць больш пазітыўна ставіцца да пластынацый, чым да трохмерных мадэляў, з пункту гледжання сапраўднасці і гуманістычнай каштоўнасці.
Гэта якаснае даследаванне звязана з двума папярэднімі колькаснымі даследаваннямі [21, 40], паколькі дадзеныя, прадстаўленыя ва ўсіх трох даследаваннях, былі сабраны адначасова з адной і той жа выбаркі студэнтаў-удзельнікаў. У першым артыкуле былі прадэманстраваны падобныя аб'ектыўныя паказчыкі (вынікі тэстаў) паміж групамі пластынацыі і 3DP [21], а ў другім артыкуле быў выкарыстаны фактарны аналіз для распрацоўкі псіхаметрычна праверанага інструмента (чатыры фактары, 19 пунктаў) для вымярэння адукацыйных канструктаў, такіх як задаволенасць навучаннем, самаэфектыўнасць, гуманістычныя каштоўнасці і абмежаванні навучальных медыя [40]. У гэтым даследаванні разглядаліся высакаякасныя адкрытыя дыскусіі і дыскусіі ў фокус-групах, каб высветліць, што студэнты лічаць важным пры вывучэнні анатоміі з выкарыстаннем пластынаваных узораў і мадэляў, надрукаваных на 3D-прынтары. Такім чынам, гэта даследаванне адрозніваецца ад двух папярэдніх артыкулаў з пункту гледжання даследчых мэтаў/пытанняў, дадзеных і метадаў аналізу, каб атрымаць уяўленне аб якасных водгуках студэнтаў (каментарыі ў свабодным тэксце плюс дыскусія ў фокус-групах) аб выкарыстанні інструментаў 3DP у параўнанні з пластыфікаванымі ўзорамі. Гэта азначае, што дадзенае даследаванне прынцыпова вырашае іншае даследчае пытанне, чым два папярэднія артыкулы [21, 40].
Ва ўстанове аўтара анатомія інтэграваная ў сістэмныя курсы, такія як кардыяпульманалогіі, эндакрыналогія, апорна-рухальны апарат і г.д., у першыя два гады пяцігадовай праграмы бакалаўрыяту медыцыны і бакалаўрыяту хірургіі (MBBS). Гіпсавыя ўзоры, пластыкавыя мадэлі, медыцынскія выявы і віртуальныя 3D-мадэлі часта выкарыстоўваюцца замест узораў для дысекцыі або мокрага дысекцыі для падтрымкі агульнай анатоміі. Групавыя навучальныя заняткі замяняюць традыцыйныя лекцыі, якія выкладаюцца, з акцэнтам на прымяненне атрыманых ведаў. У канцы кожнага сістэмнага модуля прайдзіце анлайн-тэст па анатоміі, які ўключае 20 індывідуальных найлепшых адказаў (SBA), якія ахопліваюць агульную анатомію, візуалізацыю і гісталогію. Усяго падчас эксперыменту было праведзена пяць фарміруючых тэстаў (тры ў першы год і два ў 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 пытанняў па анатоміі, якія будуць уключаны.
Каб палепшыць суадносіны студэнтаў да выбаркі, для выкладання і вывучэння анатоміі былі вывучаны ўнутраныя 3DP-мадэлі, заснаваныя на пластынаваных узорах. Гэта дае магчымасць вызначыць адукацыйную каштоўнасць новых 3DP-мадэляў у параўнанні з пластынаванымі ўзорамі, перш чым яны будуць афіцыйна ўключаны ў навучальную праграму па анатоміі.
У гэтым даследаванні была праведзена камп'ютэрная тамаграфія (КТ) (64-зрэзавы КТ-сканер Somatom Definition Flash, Siemens Healthcare, Эрланген, Германія) на пластыкавых мадэлях сэрца (адно цэлае сэрца і адно сэрца ў папярочным разрэзе), а таксама галавы і шыі (адно цэлае сэрца і адна ў сярэднесагітальнай плоскасці галавы-шыі) (мал. 1). Выявы ў фармаце Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) былі атрыманы і загружаны ў праграму 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 праграму Materialize Magics (версія 22, Materialize NV, Лёвен, Бельгія) для выдалення шумавых абалонак, а надрукаваныя мадэлі былі захаваны ў фармаце STL, якія затым былі перададзены на прынтар Objet 500 Connex3 Polyjet (Stratasys, Eden Prairie, MN) для стварэння 3D-анатамічных мадэляў. Фотапалімерызуемыя смалы і празрыстыя эластомеры (VeroYellow, VeroMagenta і TangoPlus) пад уздзеяннем УФ-выпраменьвання цвярдзеюць пласт за пластом, надаючы кожнай анатамічнай структуры ўласную тэкстуру і колер.
Інструменты для вывучэння анатоміі, якія выкарыстоўваліся ў гэтым даследаванні. Злева: шыя; справа: пакрытае і надрукаванае на 3D-прынтары сэрца.
Акрамя таго, з мадэлі ўсяго сэрца былі адабраны ўзыходная аорта і каранарная сістэма, і для мацавання да мадэлі былі пабудаваныя базавыя каркасы (версія 22, Materialize NV, Лёвен, Бельгія). Мадэль была надрукавана на прынтары Raise3D Pro2 (Raise3D Technologies, Ірвайн, Каліфорнія) з выкарыстаннем тэрмапластычнага поліўрэтанавай (TPU) ніткі. Каб паказаць артэрыі мадэлі, надрукаваны апорны матэрыял TPU павінен быў быць выдалены, а крывяносныя сасуды пафарбаваны чырвоным акрылам.
Студэнты першага курса бакалаўрыяту медыцыны медыцынскага факультэта імя Лі Конг Чыанг у 2020-2021 навучальным годзе (n = 163, 94 мужчыны і 69 жанчын) атрымалі запрашэнне па электроннай пошце прыняць удзел у гэтым даследаванні ў якасці добраахвотнай дзейнасці. Рандамізаваны перакрыжаваны эксперымент праводзіўся ў два этапы: спачатку з разрэзам сэрца, а затым з разрэзам шыі. Паміж двума этапамі прадугледжаны шасцітыднёвы перыяд вымывання, каб мінімізаваць рэшткавыя эфекты. На абодвух этапах студэнты не ведалі тэм навучання і групавых заданняў. У групе не больш за шэсць чалавек. Студэнты, якія атрымалі пластынаваныя ўзоры на першым этапе, атрымалі 3DP-мадэлі на другім этапе. На кожным этапе абедзве групы атрымліваюць уступную лекцыю (30 хвілін) ад трэцяга боку (старэйшага выкладчыка), а затым самастойнае навучанне (50 хвілін) з выкарыстаннем прадастаўленых інструментаў і раздатачных матэрыялаў для самастойнага навучання.
Кантрольны спіс COREQ (Усебаковыя крытэрыі для якаснай справаздачнасці па даследаваннях) выкарыстоўваецца для кіраўніцтва якаснымі даследаваннямі.
Студэнты далі водгукі аб навучальным матэрыяле даследавання праз апытанне, якое ўключала тры пытанні з адкрытым адказам аб іх моцных і слабых баках, а таксама магчымасцях для развіцця. Усе 96 рэспандэнтаў далі адказы ў свабоднай форме. Затым восем студэнтаў-валанцёраў (n = 8) прынялі ўдзел у фокус-групе. Інтэрв'ю праводзіліся ў Цэнтры падрыхтоўкі да анатоміі (дзе праводзіліся эксперыменты) і праводзіліся даследчыкам 4 (доктарам філасофіі), мужчынам, які не мае анатамічнага досведу і мае больш за 10 гадоў вопыту фасілітацыі TBL, але не ўдзельнічаў у падрыхтоўцы даследчай групы. Студэнты не ведалі асабістых характарыстык даследчыкаў (ні даследчай групы) да пачатку даследавання, але форма згоды паведаміла ім пра мэту даследавання. У фокус-групе ўдзельнічалі толькі даследчык 4 і студэнты. Даследчык апісаў фокус-групу студэнтам і спытаў іх, ці хочуць яны прыняць удзел. Яны падзяліліся сваім вопытам вывучэння 3D-друку і пластынацыі і былі вельмі захопленыя. Фасілітатар задаў шэсць навадных пытанняў, каб заахвоціць студэнтаў да працы (Дадатковы матэрыял 1). Прыкладамі могуць служыць абмеркаванне аспектаў анатамічных інструментаў, якія спрыяюць навучанню і пазнанню, а таксама роля эмпатыі ў працы з такімі ўзорамі. «Як бы вы апісалі свой досвед вывучэння анатоміі з выкарыстаннем пластынаваных узораў і 3D-друкаваных копій?» — было першае пытанне ў інтэрв'ю. Усе пытанні адкрытыя, што дазваляе карыстальнікам свабодна адказваць на пытанні без прадузятасці, дазваляючы адкрываць новыя дадзеныя і пераадольваць праблемы з дапамогай навучальных інструментаў. Удзельнікі не атрымлівалі ніякіх запісаў каментарыяў або аналізу вынікаў. Добраахвотны характар даследавання дазволіў пазбегнуць перанасычэння дадзенымі. Уся размова была запісана для аналізу.
Запіс фокус-групы (35 хвілін) быў даслоўна транскрыбаваны і дэперсаналізаваны (выкарыстоўваліся псеўданімы). Акрамя таго, былі сабраны пытанні анкеты з адкрытым адказам. Транскрыпты фокус-груп і пытанні апытання былі імпартаваны ў электронную табліцу Microsoft Excel (Microsoft Corporation, Рэдманд, штат Вашынгтон) для трыянгуляцыі і агрэгацыі дадзеных, каб праверыць параўнальныя або паслядоўныя вынікі або новыя вынікі [41]. Гэта робіцца з дапамогай тэарэтычнага тэматычнага аналізу [41, 42]. Тэкставыя адказы кожнага студэнта дадаюцца да агульнай колькасці адказаў. Гэта азначае, што каментарыі, якія змяшчаюць некалькі сказаў, будуць разглядацца як адзін. Адказы з тэгамі «нуль», «няма» або «без каментарыяў» будуць ігнараваны. Тры даследчыкі (жанчына-даследчыца са ступенню доктара філасофіі, жанчына-даследчыца са ступенню магістра і мужчына-асістэнт са ступенню бакалаўра інжынерыі і 1-3 гадамі вопыту даследаванняў у медыцынскай адукацыі) незалежна індуктыўна закадзіравалі неструктураваныя дадзеныя. Тры праграмісты выкарыстоўваюць рэальныя альбомы для малявання, каб класіфікаваць ліпкія нататкі на аснове падабенстваў і адрозненняў. Было праведзена некалькі заняткаў для ўпарадкавання і групавання кодаў з дапамогай сістэматычнага і ітэратыўнага распазнавання ўзораў, у выніку чаго коды былі згрупаваны для вызначэння падтэм (канкрэтных або агульных характарыстык, такіх як станоўчыя і адмоўныя атрыбуты навучальных інструментаў), якія затым сфармавалі агульныя тэмы [41]. Для дасягнення кансенсусу канчатковыя тэмы былі зацверджаны даследчыкам з 6 мужчын (доктарам філасофіі) з 15-гадовым вопытам выкладання анатоміі.
У адпаведнасці з Хельсінкскай дэкларацыяй, Інстытуцыйны аглядны 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-медыкаў першага курса бакалаўрыяту далі поўную інфармаваную згоду, асноўныя дэмаграфічныя дадзеныя, такія як пол і ўзрост, і заявілі аб адсутнасці папярэдняй афіцыйнай падрыхтоўкі па анатоміі. У першым этапе (сэрца) і другім этапе (дысекцыя шыі) прынялі ўдзел 63 удзельнікі (33 мужчыны і 30 жанчын) і 33 удзельнікі (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 (ніхто не адмовіўся ад удзелу), і 8 студэнтаў прынялі ўдзел у фокус-групах. Было атрымана 278 адкрытых каментарыяў аб плюсах, мінусах і патрэбах у паляпшэнні. Не было выяўлена супярэчнасцей паміж прааналізаванымі дадзенымі і справаздачай аб выніках.
Падчас абмеркаванняў у фокус-групах і апытання вызначыліся чатыры тэмы: успрыманая сапраўднасць, фундаментальнае разуменне і складанасць, павага і клопат, мультымадальнасць і лідэрства (малюнак 2). Кожная тэма больш падрабязна апісана ніжэй.
Чатыры тэмы — успрыманая сапраўднасць, фундаментальнае разуменне і складанасць, павага і клопат, а таксама перавага навучальных сродкаў масавай інфармацыі — заснаваныя на тэматычным аналізе пытанняў апытання з адкрытым адказам і дыскусій у фокус-групах. Элементы ў сініх і жоўтых рамках прадстаўляюць уласцівасці пакрытага ўзору і мадэлі 3DP адпаведна. 3DP = 3D-друк
Студэнты адзначылі, што пластыфікаваныя ўзоры былі больш рэалістычнымі, мелі натуральныя колеры, больш адлюстроўваючыя сапраўдныя трупы, і мелі больш дробныя анатамічныя дэталі, чым 3DP-мадэлі. Напрыклад, арыентацыя цягліцавых валокнаў больш прыкметная ў пластыфікаваных узорах у параўнанні з 3DP-мадэлямі. Гэты кантраст паказаны ў сцвярджэнні ніжэй.
«…вельмі падрабязна і дакладна, як ад рэальнага чалавека (удзельнік C17; агляд пластынацыі ў вольнай форме)».
Студэнты адзначылі, што 3DP-інструменты былі карыснымі для вывучэння асноў анатоміі і ацэнкі асноўных макраскапічных асаблівасцей, у той час як пластыфікаваныя ўзоры ідэальна падыходзілі для далейшага пашырэння ведаў і разумення складаных анатамічных структур і абласцей. Студэнты лічылі, што, хоць абодва інструменты былі дакладнымі копіямі адзін аднаго, ім не хапала каштоўнай інфармацыі пры працы з 3DP-мадэлямі ў параўнанні з пластыфікаванымі ўзорамі. Гэта тлумачыцца ў заяве ніжэй.
«…былі некаторыя цяжкасці, такія як… дробныя дэталі, такія як авальная ямка… у цэлым можна выкарыстоўваць 3D-мадэль сэрца… для шыі, магчыма, я больш упэўнена вывучу мадэль пластынацыі (удзельнік PA1; 3DP, фокус-групавая дыскусія»).
«…можна ўбачыць грубыя структуры… у дэталях, 3DP-ўзоры карысныя для вывучэння, напрыклад, больш грубых структур (і) большых, лёгка ідэнтыфікаваных рэчаў, такіх як мышцы і органы… магчыма (для) людзей, якія могуць не мець доступу да пластынаваных узораў (удзельнік PA3; 3DP, фокус-групавая дыскусія)».
Студэнты выказалі большую павагу і заклапочанасць адносна пластынаваных узораў, але таксама былі занепакоеныя разбурэннем канструкцыі з-за яе далікатнасці і адсутнасці гнуткасці. Наадварот, студэнты пашырылі свой практычны вопыт, зразумеўшы, што 3DP-мадэлі можна прайграць, калі яны пашкоджаны.
«…мы таксама схільныя быць больш асцярожнымі з мадэлямі пластынацыі (удзельнік PA2; пластынацыя, дыскусія ў фокус-групе)».
«…для ўзораў пластынацыі гэта як…нешта, што захоўвалася доўгі час. Калі я яго пашкодзіў… я думаю, мы ведаем, што гэта выглядае як больш сур'ёзнае пашкоджанне, таму што ў яго ёсць гісторыя (удзельнік PA3; пластынацыя, дыскусія ў фокус-групе)».
«Мадэлі, надрукаваныя на 3D-прынтары, можна вырабляць адносна хутка і лёгка... што робіць 3D-мадэлі даступнымі для большай колькасці людзей і спрашчае навучанне без неабходнасці абмену ўзорамі (аўтар I38; 3DP, агляд у вольным тэксце)».
«…з 3D-мадэлямі мы можам трохі паэксперыментаваць, не занадта турбуючыся пра іх пашкоджанне, як, напрыклад, пашкоджанне ўзораў… (удзельнік PA2; 3DP, дыскусія ў фокус-групе).»
Паводле слоў студэнтаў, колькасць пластыфікаваных узораў абмежаваная, а доступ да больш глыбокіх структур абцяжараны з-за іх калянасці. Што тычыцца мадэлі 3DP, яны спадзяюцца яшчэ больш удасканаліць анатамічныя дэталі, адаптуючы мадэль да абласцей, якія ўяўляюць цікавасць, для персаналізаванага навучання. Студэнты пагадзіліся з тым, што як пластыфікаваныя, так і 3DP мадэлі можна выкарыстоўваць у спалучэнні з іншымі тыпамі навучальных інструментаў, такімі як стол Anatomage, для паляпшэння навучання.
«Некаторыя глыбокія ўнутраныя структуры дрэнна бачныя (удзельнік C14; пластынацыя, каментар у вольнай форме).»
«Магчыма, табліцы аўтапсіі і іншыя метады былі б вельмі карысным дадаткам (удзельнік C14; пластынацыя, агляд у вольным тэксце)».
«Забяспечваючы падрабязную дэталізацыю 3D-мадэляў, можна атрымаць асобныя мадэлі, прысвечаныя розным абласцям і аспектам, такім як нервы і крывяносныя сасуды (удзельнік I26; 3DP, агляд у вольным тэксце)».
Студэнты таксама прапанавалі ўключыць у лекцыйныя нататкі дэманстрацыю для настаўніка, каб растлумачыць, як правільна карыстацца мадэллю, або дадатковыя рэкамендацыі па анатаваных прыкладах малюнкаў для палягчэння вывучэння і разумення, хоць яны і прызналі, што даследаванне было спецыяльна распрацавана для самастойнага вывучэння.
«…Я ўдзячны за незалежны стыль даследавання… магчыма, можна было б даць больш рэкамендацый у выглядзе друкаваных слайдаў або нататак… (удзельнік C02; каментарыі ў вольным тэксце ў цэлым)».
«Эксперты па кантэнце або наяўнасць дадатковых візуальных інструментаў, такіх як анімацыя ці відэа, могуць дапамагчы нам лепш зразумець структуру 3D-мадэляў (удзельнік C38; водгукі ў вольным тэксце ў цэлым)».
Студэнтаў-медыкаў першага курса апыталі пра іх вопыт навучання і якасць узораў, надрукаваных на 3D-прынтары і пластыфікаваных. Як і чакалася, студэнты палічылі пластыфікаваныя ўзоры больш рэалістычнымі і дакладнымі, чым тыя, што надрукаваныя на 3D-прынтары. Гэтыя вынікі пацвярджаюцца папярэднім даследаваннем [7]. Паколькі запісы зроблены з донарскіх трупаў, яны з'яўляюцца аўтэнтычнымі. Нягледзячы на тое, што гэта была копія пластыфікаванага ўзору ў маштабе 1:1 з падобнымі марфалагічнымі характарыстыкамі [8], мадэль, надрукаваная на палімернай аснове, лічылася менш рэалістычнай, асабліва ў студэнтаў, у якіх такія дэталі, як краі авальнай ямкі, не былі бачныя ў 3DP-мадэлі сэрца ў параўнанні з пластыфікаванай мадэллю. Гэта можа быць звязана з якасцю КТ-выявы, якая не дазваляе выразна вызначыць межы. Такім чынам, такія структуры цяжка сегментаваць у праграмным забеспячэнні для сегментацыі, што ўплывае на працэс 3D-друку. Гэта можа выклікаць сумневы ў выкарыстанні 3DP-інструментаў, бо яны баяцца, што важныя веды будуць страчаны, калі не будуць выкарыстоўвацца стандартныя інструменты, такія як пластыфікаваныя ўзоры. Студэнты, зацікаўленыя ў хірургічнай падрыхтоўцы, могуць палічыць неабходным выкарыстоўваць практычныя мадэлі [43]. Бягучыя вынікі падобныя да папярэдніх даследаванняў, якія паказалі, што пластыкавыя мадэлі [44] і ўзоры 3DP не маюць дакладнасці рэальных узораў [45].
Каб палепшыць даступнасць для студэнтаў і, адпаведна, іх задаволенасць, неабходна таксама ўлічваць кошт і даступнасць інструментаў. Вынікі пацвярджаюць карысць выкарыстання 3DP-мадэляў для атрымання анатамічных ведаў дзякуючы іх эканамічна эфектыўнаму вырабу [6, 21]. Гэта адпавядае папярэдняму даследаванню, якое паказала параўнальную аб'ектыўную прадукцыйнасць пластыфікаваных мадэляў і 3DP-мадэляў [21]. Студэнты лічылі, што 3DP-мадэлі больш карысныя для вывучэння асноўных анатамічных паняццяў, органаў і асаблівасцей, у той час як пластыфікаваныя ўзоры больш падыходзяць для вывучэння складанай анатоміі. Акрамя таго, студэнты выступалі за выкарыстанне 3DP-мадэляў у спалучэнні з існуючымі ўзорамі трупаў і сучаснымі тэхналогіямі для паляпшэння разумення студэнтамі анатоміі. Розныя спосабы прадстаўлення аднаго і таго ж аб'екта, такія як картаграфаванне 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 інструменты для трупаў, 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 з мэтай стварэння лепшага асяроддзя навучання мае вырашальнае значэнне [47, 48]. Перад тым, як знаёміць студэнтаў з трупнымі матэрыяламі, 3DP-мадэлі могуць быць карысным метадам для дэманстрацыі асноўных і важных аспектаў анатоміі з мэтай зніжэння кагнітыўнай нагрузкі і паляпшэння навучання. Акрамя таго, студэнты могуць узяць 3DP-мадэлі дадому для азнаямлення ў спалучэнні з падручнікамі і лекцыйнымі матэрыяламі і пашырыць вывучэнне анатоміі за межы лабараторыі [45]. Аднак практыка выдалення 3DP-кампанентаў пакуль не ўкаранёна ва ўстанове аўтара.
У гэтым даследаванні пластынаваныя ўзоры карысталіся большай павагай, чым трохфактарныя копіі. Гэтая выснова адпавядае папярэднім даследаванням, якія паказваюць, што ўзоры трупаў у якасці «першага пацыента» выклікаюць павагу і эмпатыю, у той час як штучныя мадэлі — не [49]. Рэалістычная пластынаваная чалавечая тканіна з'яўляецца блізкай і рэалістычнай. Выкарыстанне трупнага матэрыялу дазваляе студэнтам развіваць гуманістычныя і этычныя ідэалы [50]. Акрамя таго, успрыманне студэнтамі мадэляў пластынацыі можа залежаць ад іх росту ведаў аб праграмах донарства трупаў і/або працэсе пластынацыі. Пластынацыя — гэта донарскія трупы, якія імітуюць эмпатыю, захапленне і ўдзячнасць, якія студэнты адчуваюць да сваіх донараў [10, 51]. Гэтыя характарыстыкі адрозніваюць гуманістычных медсясцёр і, калі іх развіваць, могуць дапамагчы ім прафесійна прасоўвацца, цанячы і спачуваючы пацыентам [25, 37]. Гэта параўнальна з маўклівым рэпетытарам, які выкарыстоўвае вільготную дысекцыю чалавека [37, 52, 53]. Паколькі ўзоры для пластынацыі былі ахвяраваны з трупаў, студэнты ўспрымалі іх як маўклівых рэпетытараў, што прынесла павагу да гэтага новага навучальнага інструмента. Нягледзячы на тое, што яны ведаюць, што 3DP-мадэлі ствараюцца машынамі, яны ўсё роўна атрымліваюць задавальненне ад іх выкарыстання. Кожная група адчувае, што пра іх клапоцяцца, і з мадэллю абыходзяцца асцярожна, каб захаваць яе цэласнасць. Студэнты, магчыма, ужо ведаюць, што 3DP-мадэлі ствараюцца з дадзеных пацыентаў у адукацыйных мэтах. Ва ўстанове аўтара, перад тым, як студэнты пачнуць афіцыйнае вывучэнне анатоміі, праводзіцца ўступны курс па гісторыі анатоміі, пасля чаго студэнты прыносяць прысягу. Галоўная мэта прысягі — прывіць студэнтам разуменне гуманістычных каштоўнасцей, павагу да анатамічных інструментаў і прафесіяналізм. Спалучэнне анатамічных інструментаў і адданасці справе можа дапамагчы прывіць пачуццё клопату, павагі і, магчыма, нагадаць студэнтам пра іх будучыя абавязкі перад пацыентамі [54].
Што тычыцца будучых паляпшэнняў навучальных інструментаў, студэнты як з груп пластынацыі, так і з 3DP-груп уключылі страх разбурэння структуры ў свой удзел і навучанне. Аднак падчас дыскусій у фокус-групах былі адзначаны асцярогі з нагоды парушэння структуры пакрытых пластыкамі ўзораў. Гэта назіранне пацвярджаецца папярэднімі даследаваннямі пластыфікаваных узораў [9, 10]. Маніпуляцыі са структурамі, асабліва мадэлі шыі, неабходныя для вывучэння больш глыбокіх структур і разумення трохмерных прасторавых адносін. Выкарыстанне тактыльнай (тактыльнай) і візуальнай інфармацыі дапамагае студэнтам сфарміраваць больш падрабязную і поўную разумовую карціну трохмерных анатамічных частак [55]. Даследаванні паказалі, што тактыльная маніпуляцыя фізічнымі аб'ектамі можа знізіць кагнітыўную нагрузку і прывесці да лепшага разумення і запамінання інфармацыі [55]. Было выказана меркаванне, што дапаўненне 3DP-мадэляў пластыфікаванымі ўзорамі можа палепшыць узаемадзеянне студэнтаў з узорамі без страху пашкодзіць структуры.
Час публікацыі: 21 ліпеня 2023 г.