Үш өлшемді басып шығарылған анатомиялық модельдер (3DPAMs) білім беру мәні мен орындылығына байланысты қолайлы құрал болып көрінеді.Бұл шолудың мақсаты - адам анатомиясын оқыту үшін 3DPAM құру үшін қолданылатын әдістерді сипаттау және талдау және оның педагогикалық үлесін бағалау.
PubMed-те электронды іздеу келесі терминдер арқылы жүргізілді: білім, мектеп, оқу, оқыту, оқыту, оқыту, білім беру, үш өлшемді, 3D, 3 өлшемді, басып шығару, басып шығару, басып шығару, анатомия, анатомия, анатомия және анатомия ..Қорытындылар зерттеу сипаттамаларын, үлгі дизайнын, морфологиялық бағалауды, білім беру өнімділігін, күшті және әлсіз жақтарын қамтиды.
Таңдалған 68 мақаланың ішінде ең көп зерттеулер бас сүйек аймағына бағытталған (33 мақала);51 мақалада сүйек басып шығару туралы айтылады.47 мақалада 3DPAM компьютерлік томография негізінде әзірленді.Бес басып шығару процесі тізімделген.Пластмасса және олардың туындылары 48 зерттеуде қолданылған.Әр дизайнның бағасы 1,25 доллардан 2800 долларға дейін өзгереді.Отыз жеті зерттеу 3DPAM мен анықтамалық үлгілерді салыстырды.Отыз үш мақалада білім беру қызметі қарастырылды.Негізгі артықшылықтар – көрнекі және тактильді сапа, оқу тиімділігі, қайталану, теңшеу және ептілік, уақытты үнемдеу, функционалдық анатомияны біріктіру, ақыл-ойды айналдыру мүмкіндіктерін жақсарту, білімді сақтау және мұғалім/оқушының қанағаттанушылығы.Негізгі кемшіліктер дизайнмен байланысты: дәйектілік, бөлшектердің немесе мөлдірліктің болмауы, тым ашық түстер, ұзақ басып шығару уақыты және жоғары құны.
Бұл жүйелі шолу 3DPAM анатомияны оқыту үшін үнемді және тиімді екенін көрсетеді.Неғұрлым шынайы модельдер қымбатырақ 3D басып шығару технологияларын және ұзағырақ дизайн уақытын пайдалануды талап етеді, бұл жалпы шығындарды айтарлықтай арттырады.Ең бастысы - сәйкес кескіндеу әдісін таңдау.Педагогикалық тұрғыдан алғанда 3DPAM анатомияны оқытудың тиімді құралы болып табылады, оқу нәтижелері мен қанағаттануына оң әсер етеді.3DPAM оқыту әсері күрделі анатомиялық аймақтарды жаңғыртқанда және студенттер оны медициналық дайындықта ерте қолданғанда жақсы болады.
Жануарлардың мәйіттерін бөлу ежелгі Грециядан бері жүргізіліп келеді және анатомияны оқытудың негізгі әдістерінің бірі болып табылады.Тәжірибелік сабақтар кезінде орындалатын мәйітті кесулер университеттің медицина факультетінің студенттерінің теориялық оқу жоспарында қолданылады және қазіргі уақытта анатомияны зерттеудің алтын стандарты болып саналады [1,2,3,4,5].Дегенмен, адамның мәйіттік үлгілерін пайдалануда көптеген кедергілер бар, бұл жаңа оқу құралдарын іздеуге түрткі болды [6, 7].Бұл жаңа құралдардың кейбіріне толықтырылған шындық, сандық құралдар және 3D басып шығару кіреді.Сантос және т.б. жасаған соңғы әдебиет шолуына сәйкес.[8] Анатомияны оқытудың осы жаңа технологияларының құндылығы тұрғысынан 3D басып шығару студенттерге білім беру мәні жағынан да, енгізудің орындылығы жағынан да маңызды ресурстардың бірі болып көрінеді [4,9,10]. .
3D басып шығару жаңа емес.Бұл технологияға қатысты алғашқы патенттер 1984 жылдан басталады: Франциядағы A Le Méhauté, O De Witte және JC André және үш аптадан кейін АҚШ-тағы C Hull.Содан бері технология дамуын жалғастырды және оны қолдану көптеген салаларда кеңейді.Мысалы, NASA 2014 жылы Жерден тыс бірінші нысанды басып шығарды [11].Медицина саласы да осы жаңа құралды қабылдады, осылайша дербестендірілген медицинаны дамытуға деген ұмтылысты арттырды [12].
Көптеген авторлар медициналық білім беруде 3D басып шығарылған анатомиялық модельдерді (3DPAM) пайдаланудың артықшылықтарын көрсетті [10, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19].Адам анатомиясын оқыту кезінде патологиялық емес және анатомиялық қалыпты үлгілер қажет.Кейбір шолуларда патологиялық немесе медициналық/хирургиялық дайындық үлгілері қарастырылған [8, 20, 21].3D басып шығару сияқты жаңа құралдарды қамтитын адам анатомиясын оқытудың гибридті моделін әзірлеу үшін біз 3D басып шығарылған нысандардың адам анатомиясын оқыту үшін қалай жасалғанын және студенттердің осы 3D нысандарын пайдалану арқылы оқу тиімділігін қалай бағалайтынын сипаттау және талдау үшін жүйелі шолу жүргіздік.
Бұл жүйелі әдебиетті шолу PRISMA (Жүйелі шолулар мен мета-талдаулар үшін артықшылықты есеп беру элементтері) [22] нұсқауларын пайдаланып, уақыт шектеусіз 2022 жылдың маусымында жүргізілді.
Қосылу критерийлері анатомияны оқытуда/оқуда 3DPAM қолданатын барлық зерттеу жұмыстары болды.Патологиялық үлгілерге, жануарлар үлгілеріне, археологиялық үлгілерге және медициналық/хирургиялық дайындық үлгілеріне бағытталған әдебиет шолулары, хаттар немесе мақалалар алынып тасталды.Тек ағылшын тілінде жарияланған мақалалар таңдалды.Интернетте тезистері жоқ мақалалар алынып тасталды.Кем дегенде біреуі анатомиялық тұрғыдан қалыпты немесе оқыту құндылығына әсер етпейтін шамалы патологиясы бар бірнеше үлгілерді қамтитын мақалалар енгізілген.
2022 жылдың маусымына дейін жарияланған сәйкес зерттеулерді анықтау үшін PubMed (Ұлттық медицина кітапханасы, NCBI) электрондық дерекқорында әдебиеттерді іздеу жүргізілді. Келесі іздеу сөздерін пайдаланыңыз: білім, мектеп, оқыту, оқыту, оқу, оқыту, білім беру, үш- өлшемді, 3D, 3D, басып шығару, басып шығару, басып шығару, анатомия, анатомия, анатомия және анатомия.Жалғыз сұрау орындалды: (((білім[Тақырып/Реферат] НЕМЕСЕ мектеп[Тақырып/Реферат] НЕМЕСЕ оқыту[Тақырып/Реферат] НЕМЕСЕ оқыту[Тақырып/Реферат] НЕМЕСЕ оқыту[Тақырып/Реферат] OReach[Тақырып/Реферат] ] НЕМЕСЕ Білім [Тақырып/Реферат]) ЖӘНЕ (Үш өлшем [Тақырып] НЕМЕСЕ 3D [Тақырып] НЕМЕСЕ 3D [Тақырып])) ЖӘНЕ (Басып шығару [Тақырып] НЕМЕСЕ [Тақырып] басып шығару НЕМЕСЕ [Тақырып])) ЖӘНЕ (Анатомия) [Тақырып ] ]/реферат] немесе анатомия [тақырып/реферат] немесе анатомия [тақырып/реферат] немесе анатомия [атауы/реферат]).Қосымша мақалалар PubMed дерекқорын қолмен іздеу және басқа ғылыми мақалалардың сілтемелерін қарау арқылы анықталды.Ешқандай күн шектеулері қолданылмады, бірақ «Тұлға» сүзгісі қолданылды.
Барлық алынған тақырыптар мен тезистер екі автордың (EBR және AL) қосу және алып тастау критерийлеріне қарсы тексерілді және барлық жарамдылық критерийлеріне сәйкес келмейтін кез келген зерттеу алынып тасталды.Қалған зерттеулердің толық мәтінді жарияланымдарын үш автор (EBR, EBE және AL) шығарып, қарады.Қажет болған жағдайда мақалаларды таңдаудағы келіспеушіліктер төртінші тұлғамен (ТҚ) шешілді.Барлық қосу критерийлеріне сәйкес келетін жарияланымдар осы шолуға қосылды.
Деректерді алуды екі автор (EBR және AL) үшінші автордың (LT) бақылауымен тәуелсіз орындады.
- Үлгіні жобалау деректері: анатомиялық аймақтар, нақты анатомиялық бөліктер, 3D басып шығаруға арналған бастапқы модель, алу әдісі, сегменттеу және модельдеу бағдарламалық қамтамасыз ету, 3D принтер түрі, материал түрі және саны, басып шығару масштабы, түсі, басып шығару құны.
- Модельдерді морфологиялық бағалау: салыстыру үшін қолданылатын модельдер, сарапшылардың/мұғалімдердің медициналық бағасы, бағалаушылар саны, бағалау түрі.
- 3D моделін оқыту: оқушы білімін бағалау, бағалау әдісі, оқушылар саны, салыстыру топтарының саны, студенттерді рандомизациялау, білім/оқушы түрі.
MEDLINE-да 418 зерттеу анықталды, ал 139 мақала «адам» сүзгісі арқылы алынып тасталды.Тақырыптар мен тезистерді қарап шыққаннан кейін толық мәтінді оқу үшін 103 зерттеу таңдалды.34 мақала алынып тасталды, себебі олар патологиялық үлгілер (9 мақала), медициналық/хирургиялық дайындық үлгілері (4 мақала), жануарлар моделі (4 мақала), 3D радиологиялық үлгілер (1 мақала) немесе түпнұсқа ғылыми мақалалар емес (16 тарау).).Рецензияға барлығы 68 мақала енгізілді.1-суретте сұлба ретінде таңдау процесі берілген.
Осы жүйелі шолуға мақалаларды сәйкестендіруді, скринингті және қосуды қорытындылайтын ағындық диаграмма
Барлық зерттеулер 2014 және 2022 жылдар аралығында жарияланды, орташа жарияланған жылы 2019. Қамтылған 68 мақаланың ішінде 33 (49%) зерттеу сипаттамалық және эксперименттік, 17 (25%) таза эксперименттік және 18 (26%) зерттеу болды. эксперименттік.Таза сипаттама.50 (73%) эксперименттік зерттеулердің 21 (31%) рандомизацияны қолданды.Тек 34 зерттеу (50%) статистикалық талдауларды қамтыды.1-кестеде әрбір зерттеудің сипаттамалары жинақталған.
33 мақала (48%) бас аймағын, 19 мақала (28%) кеуде аймағын, 17 мақала (25%) іш-жамбас аймағын, 15 мақала (22%) аяқ-қолды зерттеді.Елу бір мақалада (75%) 3D басып шығарылған сүйектерді анатомиялық модельдер немесе көп кесінді анатомиялық модельдер деп атаған.
3DPAM әзірлеу үшін пайдаланылатын бастапқы үлгілерге немесе файлдарға қатысты 23 мақалада (34%) емделуші деректерін, 20 мақалада (29%) мәйіт деректерін пайдалануды және 17 мақалада (25%) дерекқорды пайдалануды атап өтті.пайдаланылды, ал 7 зерттеу (10%) пайдаланылған құжаттардың көзін ашпаған.
47 зерттеу (69%) компьютерлік томография негізінде 3DPAM әзірледі, ал 3 зерттеу (4%) microCT қолдану туралы хабарлады.7 мақала (10%) 3D нысандарын оптикалық сканерлер арқылы, 4 мақала (6%) МРТ арқылы және 1 мақала (1%) камералар мен микроскоптарды пайдаланып жобалады.14 мақалада (21%) 3D үлгісінің дизайнының бастапқы файлдарының көзі айтылмаған.3D файлдары 0,5 мм-ден аз орташа кеңістіктік ажыратымдылықпен жасалады.Оңтайлы ажыратымдылық 30 мкм [80] және максималды ажыратымдылық - 1,5 мм [32].
Алпыс түрлі бағдарламалық қосымшалар (сегменттеу, модельдеу, дизайн немесе басып шығару) пайдаланылды.Mimics (Materialise, Leuven, Бельгия) жиі қолданылды (14 зерттеу, 21%), одан кейін MeshMixer (Autodesk, San Rafael, CA) (13 зерттеу, 19%), Geomagic (3D System, MO, NC, Leesville) .(10 зерттеу, 15%), 3D Slicer (Slicer Developer Training, Boston, MA) (9 зерттеу, 13%), Blender (Blender Foundation, Амстердам, Нидерланды) (8 зерттеу, 12%) және CURA (Geldemarsen, Нидерланды) (7 зерттеу, 10%).
Алпыс жеті түрлі принтер үлгісі және бес басып шығару процесі айтылған.FDM (Fused Deposition Modeling) технологиясы 26 өнімде (38%), материалды жару 13 өнімде (19%) және ең соңында байланыстырғыш жару (11 өнім, 16%) қолданылды.Ең аз қолданылатын технологиялар стереолитография (SLA) (5 мақала, 7%) және таңдамалы лазерлік агломерация (SLS) (4 мақала, 6%).Ең жиі қолданылатын принтер (7 мақала, 10%) Connex 500 (Stratasys, Rehovot, Израиль) [27, 30, 32, 36, 45, 62, 65].
3DPAM (51 мақала, 75%) жасау үшін қолданылатын материалдарды көрсету кезінде 48 зерттеуде (71%) пластмассалар мен олардың туындылары пайдаланылды.Негізгі материалдар PLA (полилактикалық қышқыл) (n = 20, 29%), шайыр (n = 9, 13%) және ABS (акрилонитрил бутадиен стирол) (7 түр, 10%) болды.23 мақала (34%) бірнеше материалдардан жасалған 3DPAM-ды зерттеді, 36 мақала (53%) тек бір материалдан жасалған 3DPAM-ды ұсынды, 9 мақала (13%) материалды көрсетпеді.
Жиырма тоғыз мақалада (43%) 0,25:1-ден 2:1-ге дейінгі, орташа 1:1 болатын басып шығару арақатынастары туралы хабарлады.Жиырма бес мақала (37%) 1:1 қатынасын пайдаланды.28 3DPAM (41%) бірнеше түстерден тұрды және 9 (13%) басып шығарғаннан кейін боялған [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75].
Отыз төрт мақалада (50%) шығындар туралы айтылған.9 мақалада (13%) 3D принтерлер мен шикізаттың құны айтылған.Принтерлердің бағасы 302 доллардан 65 000 долларға дейін өзгереді.Көрсетілген кезде үлгі бағасы 1,25 доллардан 2800 долларға дейін ауытқиды;бұл экстремалдар қаңқа үлгілеріне [47] және жоғары дәлдіктегі ретроперитонеальды модельдерге [48] сәйкес келеді.2-кестеде әрбір енгізілген зерттеуге арналған үлгі деректері жинақталған.
Отыз жеті зерттеу (54%) 3DAPM-ті анықтамалық үлгімен салыстырды.Осы зерттеулердің ішінде ең көп тараған компаратор 14 мақалада (38%), пластинацияланған препараттар 6 мақалада (16%), 6 мақалада (16%) қолданылған анатомиялық анықтамалық модель болды.Виртуалды шындықты пайдалану, компьютерлік томография 5 мақалада бір 3DPAM (14%), тағы бір 3DPAM 3 мақалада (8%), 1 мақалада маңызды ойындар (3%), рентгенограмма 1 мақалада (3%), бизнес модельдер 1 мақала (3%) және 1 мақалада толықтырылған шындық (3%).Отыз төрт (50%) зерттеуде 3DPAM бағаланды.Он бес (48%) зерттеу бағалаушылардың тәжірибесін егжей-тегжейлі сипаттады (3-кесте).Бағалау үшін 3DPAM 7 зерттеуде хирургтар немесе емдеуші дәрігерлер (47%), анатомиялық мамандар 6 зерттеуде (40%), 3 зерттеуде студенттер (20%), мұғалімдер (пән көрсетілмеген) 3 зерттеуде (20%) орындады. және мақалада тағы бір бағалаушы (7%).Бағалаушылардың орташа саны – 14 (кемінде 2, ең көбі 30).Отыз үш зерттеу (49%) 3DPAM морфологиясын сапалы, ал 10 зерттеу (15%) 3DPAM морфологиясын сандық тұрғыдан бағалады.Сапалық бағалауды пайдаланған 33 зерттеудің 16-сы таза сипаттамалық бағалауды (48%), 9-ы тест/рейтинг/сауалнама (27%) және 8-і Лайкерт шкаласын (24%) пайдаланды.3-кестеде әрбір енгізілген зерттеудегі үлгілердің морфологиялық бағалаулары жинақталған.
Отыз үш (48%) мақала студенттерге 3DPAM оқытудың тиімділігін зерттеп, салыстырды.Осы зерттеулердің ішінде 23 (70%) мақалада студенттердің қанағаттану деңгейі бағаланды, 17 (51%) лайкер шкаласы және 6 (18%) басқа әдістерді қолданды.Жиырма екі мақалада (67%) білімдерін тексеру арқылы студенттердің оқуы бағаланды, оның ішінде 10 (30%) алдын ала және/немесе кейінгі тесттерді қолданды.Он бір зерттеу (33%) оқушылардың білімін бағалау үшін бірнеше таңдауы бар сұрақтар мен тесттерді қолданды, ал бес зерттеу (15%) кескінді таңбалау/анатомиялық сәйкестендіруді қолданды.Әрбір зерттеуге орта есеппен 76 студент қатысты (кемінде 8, ең көбі 319).Жиырма төрт зерттеуде (72%) бақылау тобы болды, оның ішінде 20 (60%) рандомизацияны қолданды.Керісінше, бір зерттеу (3%) кездейсоқ 10 түрлі студентке анатомиялық үлгілерді тағайындады.Орташа алғанда 2,6 топ салыстырылды (ең аз 2, максимум 10).Жиырма үш зерттеуге (70%) медицина студенттері қатысты, оның ішінде 14 (42%) бірінші курс студенттері.Алты (18%) зерттеуге резиденттер, 4 (12%) стоматолог студенттер және 3 (9%) ғылым студенттері қатысты.Алты зерттеу (18%) 3DPAM көмегімен автономды оқытуды енгізді және бағалады.4-кестеде әрбір енгізілген зерттеу үшін 3DPAM оқыту тиімділігін бағалау нәтижелері жинақталған.
3DPAM-ды қалыпты адам анатомиясы үшін оқыту құралы ретінде пайдаланудың авторлары мәлімдеген негізгі артықшылықтар визуалды және тактильді сипаттамалар, соның ішінде шынайылық [55, 67], дәлдік [44, 50, 72, 85] және консистенцияның өзгермелілігі [34, 45]. ]., 48, 64], түсі мен мөлдірлігі [28, 45], беріктігі [24, 56, 73], тәрбиелік әсері [16, 32, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], құны [27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 64, 80, 81, 83], қайталану мүмкіндігі [80], жақсарту немесе жекелендіру мүмкіндігі [28, 30, 36, 45, 48, 51, 53, 59, 61, 67 , 80], студенттерді манипуляциялау мүмкіндігі [30, 49], оқыту уақытын үнемдеу [61, 80], сақтаудың қарапайымдылығы [61], функционалдық анатомияны біріктіру немесе нақты құрылымдарды құру мүмкіндігі [51, 53], 67] , қаңқа модельдерін жылдам жобалау [81], модельдерді бірлесіп жасау және оларды үйге апару мүмкіндігі [49, 60, 71], ақыл-ойдың айналу қабілеттерін жақсарту [23] және білімді сақтау [32], сонымен қатар мұғалімге [ 25, 63] және студенттердің қанағаттануы [25, 45, 46, 52, 52, 57, 63, 66, 69, 84].
Негізгі кемшіліктер дизайнға қатысты: қаттылық [80], консистенциясы [28, 62], бөлшектердің болмауы немесе мөлдірлік [28, 30, 34, 45, 48, 62, 64, 81], түстер тым ашық [45].және еденнің сынғыштығы[71].Басқа кемшіліктерге ақпараттың жоғалуы [30, 76], кескінді сегменттеу үшін қажет ұзақ уақыт [36, 52, 57, 58, 74], басып шығару уақыты [57, 63, 66, 67], анатомиялық өзгергіштіктің болмауы [25], және құны.Жоғары[48].
Бұл жүйелі шолу 9 жыл ішінде жарияланған 68 мақаланы қорытындылайды және ғылыми қоғамдастықтың қалыпты адам анатомиясын үйрету құралы ретінде 3DPAM-ге деген қызығушылығын көрсетеді.Әрбір анатомиялық аймақ зерттеліп, 3D басып шығарылды.Осы мақалалардың 37 мақаласы 3DPAM-ды басқа үлгілермен салыстырды, ал 33 мақалада 3DPAM-тың студенттер үшін педагогикалық өзектілігі бағаланды.
Анатомиялық 3D басып шығару зерттеулерінің дизайнындағы айырмашылықтарды ескере отырып, біз мета-талдау жүргізуді дұрыс деп санамадық.2020 жылы жарияланған мета-анализ негізінен 3DPAM дизайны мен өндірісінің техникалық және технологиялық аспектілерін талдамай-ақ оқудан кейінгі анатомиялық білім сынақтарына бағытталған [10].
Бас аймағы ең көп зерттелген, себебі оның анатомиясының күрделілігі студенттерге бұл анатомиялық аймақты аяқ-қолдармен немесе денемен салыстырғанда үш өлшемді кеңістікте бейнелеуді қиындатады.КТ ең жиі қолданылатын бейнелеу әдісі болып табылады.Бұл әдіс әсіресе медициналық жағдайларда кеңінен қолданылады, бірақ кеңістіктік ажыратымдылығы шектеулі және жұмсақ тіндердің төмен контрастына ие.Бұл шектеулер КТ-ны жүйке жүйесін сегменттеу және модельдеу үшін жарамсыз етеді.Екінші жағынан, компьютерлік томография сүйек тінін сегменттеу/модельдеу үшін жақсырақ;Сүйек/жұмсақ тіннің контрасты анатомиялық үлгілерді 3D басып шығару алдында осы қадамдарды орындауға көмектеседі.Екінші жағынан, microCT сүйек кескінінде кеңістіктік ажыратымдылық тұрғысынан анықтамалық технология болып саналады [70].Оптикалық сканерлер немесе МРТ кескіндерді алу үшін де пайдаланылуы мүмкін.Жоғары ажыратымдылық сүйек беттерінің тегістелуіне жол бермейді және анатомиялық құрылымдардың нәзіктігін сақтайды [59].Модельді таңдау кеңістіктік ажыратымдылыққа да әсер етеді: мысалы, пластификациялық модельдердің ажыратымдылығы төмен [45].Графикалық дизайнерлер жеке 3D модельдерін жасауы керек, бұл шығындарды арттырады (сағатына 25 доллардан 150 долларға дейін) [43].Жоғары сапалы анатомиялық үлгілерді жасау үшін жоғары сапалы .STL файлдарын алу жеткіліксіз.Басу пластинасындағы анатомиялық модельдің бағыты сияқты басып шығару параметрлерін анықтау қажет [29].Кейбір авторлар 3DPAM дәлдігін жақсарту үшін SLS сияқты озық басып шығару технологияларын мүмкіндігінше пайдалану керек деп ұсынады [38].3DPAM өндірісі кәсіби көмекті қажет етеді;ең көп сұранысқа ие мамандар инженерлер [72], радиологтар, [75], графикалық дизайнерлер [43] және анатомистер [25, 28, 51, 57, 76, 77].
Сегменттеу және модельдеу бағдарламалық қамтамасыз ету дәл анатомиялық модельдерді алудың маңызды факторлары болып табылады, бірақ бұл бағдарламалық пакеттердің құны және олардың күрделілігі оларды пайдалануға кедергі келтіреді.Бірнеше зерттеулерде әр технологияның артықшылықтары мен кемшіліктерін көрсете отырып, әртүрлі бағдарламалық пакеттер мен басып шығару технологияларын қолдану салыстырылды [68].Модельдеу бағдарламалық құралына қосымша таңдалған принтермен үйлесімді басып шығару бағдарламалық құралы да қажет;кейбір авторлар онлайн 3D басып шығаруды қолдануды қалайды [75].Егер жеткілікті 3D нысандар басып шығарылса, инвестиция қаржылық табысқа әкелуі мүмкін [72].
Пластмасса - ең көп қолданылатын материал.Текстуралар мен түстердің кең ауқымы оны 3DPAM үшін таңдаулы материал етеді.Кейбір авторлар оның жоғары беріктігін дәстүрлі мәйіттік немесе пластинацияланған модельдермен салыстырғанда жоғары бағалады [24, 56, 73].Кейбір пластмассалардың тіпті иілу немесе созу қасиеттері бар.Мысалы, FDM технологиясы бар Filaflex 700% дейін созылуы мүмкін.Кейбір авторлар оны бұлшықет, сіңір және байлам репликациясы үшін таңдау материалы деп санайды [63].Екінші жағынан, екі зерттеу басып шығару кезінде талшықты бағдарлау туралы сұрақтарды көтерді.Шын мәнінде, бұлшықет талшықтарының бағыты, кірістіру, иннервация және функция бұлшықетті модельдеуде маңызды болып табылады [33].
Бір қызығы, бірнеше зерттеулерде басып шығару масштабы туралы айтылады.Көптеген адамдар 1:1 қатынасын стандартты деп санайтындықтан, автор бұл туралы айтпауды жөн көрген шығар.Масштабты үлкейту үлкен топтарда бағытталған оқыту үшін пайдалы болғанымен, масштабтау мүмкіндігі әлі зерттелмеген, әсіресе өсіп келе жатқан сынып өлшемдері мен модельдің физикалық өлшемі маңызды фактор болып табылады.Әрине, толық өлшемді таразылар әртүрлі анатомиялық элементтерді табуды және пациентке жеткізуді жеңілдетеді, бұл олардың жиі қолданылатынын түсіндіре алады.
Нарықтағы көптеген принтерлердің ішінен түсті және көп қабатты (демек, көп текстуралы) жоғары анықтықты басып шығару құнын қамтамасыз ету үшін PolyJet (материалдық немесе байланыстырғыш сия бүріккіш) технологиясын пайдаланатын принтерлердің құны 20 000 АҚШ доллары мен 250 000 АҚШ доллары (https: //www) .aniwaa.com/).Бұл жоғары баға медициналық оқу орындарында 3DPAM-ды жылжытуды шектеуі мүмкін.Принтердің құнынан басқа, сия бүріккіш басып шығаруға қажетті материалдардың құны SLA немесе FDM принтерлеріне қарағанда жоғары [68].SLA немесе FDM принтерлерінің бағасы да осы шолуда тізімделген мақалаларда 576 еуродан 4 999 еуроға дейін қол жетімді.Tripodi және әріптестерінің айтуынша, әрбір қаңқа бөлігін 1,25 АҚШ долларына басып шығаруға болады [47].Он бір зерттеу 3D басып шығару пластификацияға немесе коммерциялық үлгілерге қарағанда арзанырақ деген қорытындыға келді [24, 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 63, 80, 81, 83].Сонымен қатар, бұл коммерциялық модельдер анатомияны оқыту үшін жеткілікті егжей-тегжейсіз пациент туралы ақпаратты беруге арналған [80].Бұл коммерциялық модельдер 3DPAM-тен төмен болып саналады [44].Қолданылатын басып шығару технологиясына қоса, соңғы құны 3DPAM масштабына, демек, соңғы өлшеміне пропорционалды екенін атап өткен жөн [48].Осы себептерге байланысты толық өлшемді шкалаға артықшылық беріледі [37].
Тек бір зерттеу 3DPAM-ды коммерциялық қол жетімді анатомиялық модельдермен салыстырды [72].Кадаврлық үлгілер 3DPAM үшін ең жиі қолданылатын компаратор болып табылады.Шектеулеріне қарамастан, мәйіттік модельдер анатомияны оқытудың құнды құралы болып қала береді.Аутопсия, диссекция және құрғақ сүйек арасында айырмашылық болуы керек.Жаттығу сынақтарына сүйене отырып, екі зерттеу 3DPAM пластинацияланған диссекцияға қарағанда айтарлықтай тиімдірек екенін көрсетті [16, 27].Бір зерттеу 3DPAM (төменгі жақ) көмегімен бір сағаттық жаттығуды сол анатомиялық аймақты бір сағаттық диссекциямен салыстырды [78].Екі оқыту әдісінің арасында айтарлықтай айырмашылықтар болған жоқ.Бұл тақырып бойынша зерттеулер аз болуы мүмкін, өйткені мұндай салыстырулар жасау қиын.Дисекция студенттер үшін көп уақытты қажет ететін дайындық болып табылады.Кейде дайындалып жатқан нәрсеге байланысты ондаған сағаттық дайындық қажет.Үшінші салыстыруды құрғақ сүйектермен жасауға болады.Цай мен Смиттің зерттеуі 3DPAM әдісін қолданатын топта сынақ ұпайлары айтарлықтай жақсырақ екенін көрсетті [51, 63].Чен және оның әріптестері 3D модельдерін қолданатын студенттер құрылымдарды (бас сүйектерін) анықтауда жақсы нәтиже көрсеткенін, бірақ MCQ ұпайларында ешқандай айырмашылық болмағанын атап өтті [69].Ақырында, Таннер және оның әріптестері птеригопалатинді шұңқырдың 3DPAM көмегімен осы топта жақсырақ тестілеу нәтижелерін көрсетті [46].Осы әдебиеттік шолуда басқа да жаңа оқыту құралдары анықталды.Олардың ішінде ең көп тарағаны – толықтырылған шындық, виртуалды шындық және байсалды ойындар [43].Махроус пен оның әріптестерінің пікірінше, анатомиялық модельдерге артықшылық беру студенттердің бейне ойындарды ойнайтын сағат санына байланысты [31].Екінші жағынан, анатомияны оқытудың жаңа құралдарының негізгі кемшілігі, әсіресе таза виртуалды құралдар үшін, хаптикалық кері байланыс болып табылады [48].
Жаңа 3DPAM-ды бағалайтын зерттеулердің көпшілігінде білімнің алдын ала сынақтары қолданылды.Бұл алдын ала сынақтар бағалауда біржақтылықты болдырмауға көмектеседі.Кейбір авторлар эксперименталды зерттеулерді жүргізбес бұрын алдын ала тестілеуде орташадан жоғары балл жинаған барлық студенттерді есептен шығарды [40].Гарас пен әріптестері айтқан біржақты пікірлердің ішінде модельдің түсі мен студенттік сыныптағы еріктілерді таңдау болды [61].Бояу анатомиялық құрылымдарды анықтауды жеңілдетеді.Чен және оның әріптестері топтар арасында бастапқы айырмашылықтарсыз қатаң эксперименттік шарттарды белгіледі және зерттеу мүмкіндігінше соқыр болды [69].Лим және оның әріптестері бағалауда біржақтылықты болдырмау үшін тесттен кейінгі бағалауды үшінші тараппен толтыруды ұсынады [16].Кейбір зерттеулерде 3DPAM мүмкіндігін бағалау үшін Лайкерт шкаласы қолданылды.Бұл құрал қанағаттануды бағалау үшін жарамды, бірақ әлі де ескеру қажет маңызды ауытқулар бар [86].
3DPAM білім беру өзектілігі негізінен 33 зерттеудің 14-інде медицина студенттері, оның ішінде медицина факультетінің бірінші курс студенттері арасында бағаланды.Пилоттық зерттеуде Уилк және оның әріптестері медицина студенттері 3D басып шығаруды анатомияны үйренуге қосу керек деп есептейтінін хабарлады [87].Cercenelli зерттеуінде сұралған студенттердің 87% оқудың екінші жылы 3DPAM пайдаланудың ең жақсы уақыты деп есептеді [84].Таннер мен әріптестерінің нәтижелері де студенттердің бұл саланы ешқашан зерттемеген жағдайда жақсы нәтиже көрсеткенін көрсетті [46].Бұл деректер медициналық мектептің бірінші жылы анатомияны оқытуға 3DPAM енгізудің оңтайлы уақыты екенін көрсетеді.Йенің мета-анализі бұл идеяны қолдады [18].Зерттеуге енгізілген 27 мақалада 3DPAM және медициналық студенттерге арналған дәстүрлі үлгілер арасындағы сынақ ұпайларында айтарлықтай айырмашылықтар болды, бірақ резиденттер үшін емес.
3DPAM оқу құралы ретінде оқу жетістіктерін жақсартады [16, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], ұзақ мерзімді білімді сақтау [32] және студенттердің қанағаттанушылығы [25, 45, 46, 52, 57, 63 , 66]., 69 , 84].Сарапшылар панелі де бұл модельдерді пайдалы деп тапты [37, 42, 49, 81, 82] және екі зерттеу мұғалімдердің 3DPAM бағдарламасына қанағаттанғанын анықтады [25, 63].Барлық дереккөздердің ішінде Бэкхаус және әріптестер 3D басып шығаруды дәстүрлі анатомиялық модельдерге ең жақсы балама деп санайды [49].Өздерінің бірінші мета-анализінде Е және әріптестері 3DPAM нұсқауларын алған студенттер 2D немесе мәйіт нұсқауларын алған студенттерге қарағанда тесттен кейінгі ұпайлардың жақсырақ болғанын растады [10].Дегенмен, олар 3DPAM-ды күрделілігі бойынша емес, жай жүрек, жүйке жүйесі және іш қуысы арқылы ажыратты.Жеті зерттеуде 3DPAM студенттерге берілген білім сынақтарына негізделген басқа үлгілерден асып түспеді [32, 66, 69, 77, 78, 84].Салазар мен әріптестері өздерінің мета-талдауында 3DPAM қолдану күрделі анатомияны түсінуді жақсартады деген қорытындыға келді [17].Бұл тұжырымдама Хитастың редакцияға жазған хатымен сәйкес келеді [88].Күрделі деп саналатын кейбір анатомиялық аймақтар 3DPAM қолдануды қажет етпейді, ал анатомиялық анатомиялық аймақтар (мысалы, мойын немесе жүйке жүйесі) 3DPAM үшін қисынды таңдау болады.Бұл тұжырымдама кейбір 3DPAM құрылғыларының дәстүрлі үлгілерден жоғарырақ болып саналмайтынын түсіндіруі мүмкін, әсіресе студенттерде модель өнімділігі жоғары деп табылған доменде білім жетіспейді.Осылайша, пән бойынша біраз білімі бар студенттерге (медицина студенттері немесе резиденттер) қарапайым үлгіні ұсыну студенттердің үлгерімін жақсартуға көмектеспейді.
Барлық аталған білім беру артықшылықтарының ішінде 11 зерттеу модельдердің көрнекі немесе тактильді қасиеттеріне баса назар аударды [27,34,44,45,48,50,55,63,67,72,85] және 3 зерттеу беріктігі мен беріктігін жақсартты (33). , 50 -52, 63, 79, 85, 86).Басқа артықшылықтар: студенттер құрылымдарды басқара алады, мұғалімдер уақытты үнемдей алады, мәйіттерге қарағанда оларды сақтау оңайырақ, жобаны 24 сағат ішінде аяқтауға болады, оны үйде оқыту құралы ретінде пайдалануға болады және оны үлкен көлемде оқыту үшін пайдалануға болады. ақпараттың.топтары [30, 49, 60, 61, 80, 81].Көлемді анатомияны оқыту үшін қайталанатын 3D басып шығару 3D басып шығару үлгілерін үнемді етеді [26].3DPAM қолдану ақыл-ойдың айналу мүмкіндіктерін жақсартады [23] және қима кескіндерді интерпретациялауды жақсартады [23, 32].Екі зерттеу 3DPAM әсеріне ұшыраған студенттердің хирургиялық операцияға жиі ұшырайтынын көрсетті [40, 74].Функционалдық анатомияны [51, 53] зерттеуге қажетті қозғалысты жасау үшін металл қосқыштарды кірістіруге болады немесе модельдерді триггер конструкцияларын [67] пайдаланып басып шығаруға болады.
3D басып шығару модельдеу кезеңінде белгілі бір аспектілерді жақсарту, [48, 80] қолайлы негіз жасау, [59] бірнеше үлгілерді біріктіру, [36] мөлдірлікті, (49) түсті, [45] немесе белгілі бір ішкі құрылымдарды көрінетін ету [30].Tripodi және әріптестері 3D басып шығарылған сүйек модельдерін толықтыру үшін мүсіндеу сазын қолданды, оқыту құралы ретінде бірлесіп жасалған модельдердің құндылығына баса назар аударды [47].9 зерттеуде түс басып шығарғаннан кейін қолданылған [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75], бірақ студенттер оны тек бір рет қолданған [49].Өкінішке орай, зерттеуде үлгілік оқытудың сапасы немесе оқытудың реттілігі бағаланбаған.Мұны анатомиялық білім беру контекстінде қарастырған жөн, өйткені аралас оқыту мен бірлесіп құрудың артықшылықтары жақсы бекітілген [89].Өсіп келе жатқан жарнамалық белсенділікті жеңу үшін өзін-өзі оқыту модельдерді бағалау үшін бірнеше рет қолданылды [24, 26, 27, 32, 46, 69, 82].
Бір зерттеу пластикалық материалдың түсі тым ашық деген қорытындыға келді[45], басқа зерттеу модель тым нәзік деген қорытындыға келді[71], ал басқа екі зерттеу жеке үлгілерді жобалауда анатомиялық өзгергіштіктің жоқтығын көрсетті[25, 45] ]..Жеті зерттеу 3DPAM анатомиялық бөлшектері жеткіліксіз деген қорытындыға келді [28, 34, 45, 48, 62, 63, 81].
Үлкен және күрделі аймақтардың, мысалы, ретроперитонеум немесе жатыр мойны омыртқасы сияқты егжей-тегжейлі анатомиялық модельдер үшін сегменттеу және модельдеу уақыты өте ұзақ болып саналады және құны өте жоғары (шамамен 2000 АҚШ доллары) [27, 48].Ходжо мен оның әріптестері өз зерттеулерінде жамбастың анатомиялық моделін жасауға 40 сағат кеткенін айтты [42].Ең ұзақ сегменттеу уақыты Weatherall және әріптестерінің зерттеуінде 380 сағатты құрады, онда көптеген модельдер балалар тыныс алу жолдарының толық үлгісін жасау үшін біріктірілген [36].Тоғыз зерттеуде сегменттеу және басып шығару уақыты кемшіліктер ретінде қарастырылды [36, 42, 57, 58, 74].Дегенмен, 12 зерттеу олардың модельдерінің физикалық қасиеттерін, атап айтқанда олардың консистенциясын, [28, 62] мөлдірліктің болмауын, [30] сынғыштықты және монохроматтылықты, [71] жұмсақ тіндердің болмауын [66] немесе егжей-тегжейлердің [28] 34]., 45, 48, 62, 63, 81].Бұл кемшіліктерді сегменттеу немесе модельдеу уақытын ұлғайту арқылы жеңуге болады.Тиісті ақпаратты жоғалту және алу үш команданың алдында тұрған мәселе болды [30, 74, 77].Пациенттердің есептеріне сәйкес, йодталған контраст агенттері доза шектеулеріне байланысты қан тамырларының оңтайлы көрінуін қамтамасыз етпеді [74].Мәйітті инъекциялау «мүмкіндігінше аз» принципінен және енгізілген контраст агентінің дозасын шектеуден алшақтайтын тамаша әдіс болып көрінеді.
Өкінішке орай, көптеген мақалаларда 3DPAM бағдарламасының кейбір негізгі мүмкіндіктері туралы айтылмайды.Мақалалардың жартысынан азы олардың 3DPAM реңктері боялған-боялмағанын нақты айтты.Баспа көлемін қамту сәйкес келмеді (43% мақалалар), тек 34% ғана бірнеше ақпарат құралдарын пайдалануды атап өтті.Бұл басып шығару параметрлері өте маңызды, себебі олар 3DPAM оқу қасиеттеріне әсер етеді.Көптеген мақалалар 3DPAM алудың күрделілігі туралы жеткілікті ақпарат бермейді (дизайн уақыты, персонал біліктілігі, бағдарламалық құрал құны, басып шығару шығындары және т.б.).Бұл ақпарат маңызды және жаңа 3DPAM әзірлеу жобасын бастамас бұрын қарастырылуы керек.
Бұл жүйелі шолу қалыпты анатомиялық үлгілерді жобалау және 3D басып шығару, әсіресе FDM немесе SLA принтерлерін және қымбат емес бір түсті пластик материалдарды пайдаланған кезде, төмен бағамен жүзеге асырылатынын көрсетеді.Дегенмен, бұл негізгі конструкцияларды түрлі материалдарға түс қосу немесе дизайнды қосу арқылы жақсартуға болады.Неғұрлым шынайы модельдер (мәйіт анықтамалық үлгісінің тактильді қасиеттерін қайталау үшін әртүрлі түстер мен текстуралардың бірнеше материалдарын пайдаланып басып шығарылады) қымбатырақ 3D басып шығару технологияларын және ұзағырақ дизайн уақытын қажет етеді.Бұл жалпы шығынды айтарлықтай арттырады.Қандай басып шығару процесі таңдалғанына қарамастан, сәйкес кескіндеу әдісін таңдау 3DPAM сәттілігінің кілті болып табылады.Кеңістіктік ажыратымдылық неғұрлым жоғары болса, модель соғұрлым шынайы болады және оны кеңейтілген зерттеулер үшін пайдалануға болады.Педагогикалық тұрғыдан алғанда, 3DPAM анатомияны оқытудың тиімді құралы болып табылады, мұны студенттерге жүргізілетін білім тестілері және олардың қанағаттануы дәлелдейді.3DPAM оқыту әсері күрделі анатомиялық аймақтарды жаңғыртқанда және студенттер оны медициналық дайындықта ерте қолданғанда жақсы болады.
Ағымдағы зерттеуде жасалған және/немесе талданған деректер жинақтары тілдік кедергілерге байланысты жалпыға қолжетімді емес, бірақ орынды сұрау бойынша тиісті автордан қол жетімді.
Drake RL, Lowry DJ, Pruitt CM.АҚШ медициналық мектебінің оқу бағдарламаларындағы жалпы анатомия, микроанатомия, нейробиология және эмбриология курстарына шолу.Анат Рек.2002;269(2):118-22.
Ghosh SK Cadaveric dissection 21st in anatomy science for Educational Tools: Дисекция білім беру құралы ретінде.Ғылыми білім беруді талдау.2017;10(3):286–99.
Жіберу уақыты: 09 сәуір 2024 ж