Чини се да су тродимензионални штампани анатомски модели (3ДПАМ) погодан алат због своје образовне вредности и изводљивости.Сврха овог прегледа је да опише и анализира методе коришћене за креирање 3ДПАМ-а за подучавање људске анатомије и да процени његов педагошки допринос.
У ПубМеду је извршена електронска претрага користећи следеће термине: образовање, школа, учење, подучавање, обука, подучавање, образовање, тродимензионално, 3Д, 3-димензионално, штампање, штампање, штампање, анатомија, анатомија, анатомија и анатомија ..Налази су укључивали карактеристике студија, дизајн модела, морфолошко процену, образовни учинак, предности и слабости.
Међу 68 одабраних чланака, највећи број студија се фокусирао на лобањски регион (33 чланка);51 чланак помиње штампање костију.У 47 чланака, 3ДПАМ је развијен на основу компјутерске томографије.Наведено је пет процеса штампања.Пластика и њени деривати су коришћени у 48 студија.Сваки дизајн се креће у цени од 1,25 до 2,800 долара.Тридесет седам студија је упоредило 3ДПАМ са референтним моделима.Тридесет три чланка бавила су се образовним активностима.Главне предности су визуелни и тактилни квалитет, ефикасност учења, поновљивост, прилагодљивост и агилност, уштеда времена, интеграција функционалне анатомије, боље способности менталне ротације, задржавање знања и задовољство наставника/ученика.Главни недостаци су везани за дизајн: доследност, недостатак детаља или транспарентности, боје које су превише светле, дуго време штампе и висока цена.
Овај систематски преглед показује да је 3ДПАМ исплатив и ефикасан за подучавање анатомије.Реалнији модели захтевају употребу скупљих технологија 3Д штампања и дуже време пројектовања, што ће значајно повећати укупне трошкове.Кључно је одабрати одговарајући метод снимања.Са педагошке тачке гледишта, 3ДПАМ је ефикасан алат за наставу анатомије, са позитивним утицајем на исходе учења и задовољство.Наставни ефекат 3ДПАМ-а је најбољи када репродукује сложене анатомске регионе и ученици га користе у раној фази медицинског усавршавања.
Дисекција животињских лешева се изводи још од античке Грчке и једна је од главних метода наставе анатомије.Кадаверичне дисекције које се изводе током практичне наставе користе се у теоријском наставном плану и програму универзитетских студената медицине и тренутно се сматрају златним стандардом за проучавање анатомије [1,2,3,4,5].Међутим, постоје многе препреке за коришћење људских лешева, што подстиче потрагу за новим алатима за обуку [6, 7].Неки од ових нових алата укључују проширену стварност, дигиталне алате и 3Д штампање.Према недавном прегледу литературе Сантоса ет ал.[8] У погледу вредности ових нових технологија за наставу анатомије, чини се да је 3Д штампа један од најважнијих ресурса, како у погледу образовне вредности за ученике, тако и у погледу изводљивости примене [4,9,10] .
3Д штампа није новост.Први патенти везани за ову технологију датирају из 1984. године: А Ле Мехауте, О Де Витте и ЈЦ Андре у Француској, а три недеље касније Ц Хулл у САД.Од тада, технологија је наставила да се развија и њена употреба се проширила на многе области.На пример, НАСА је штампала први објекат изван Земље 2014. [11].Област медицине је такође усвојила овај нови алат, чиме је повећана жеља за развојем персонализоване медицине [12].
Многи аутори су демонстрирали предности коришћења 3Д штампаних анатомских модела (3ДПАМ) у медицинском образовању [10, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19].Када се предаје људска анатомија, потребни су непатолошки и анатомски нормални модели.Неки прегледи су испитивали патолошке или медицинске/хируршке моделе обуке [8, 20, 21].Да бисмо развили хибридни модел за подучавање људске анатомије који укључује нове алате као што је 3Д штампање, спровели смо систематски преглед како бисмо описали и анализирали како се 3Д штампани објекти креирају за подучавање људске анатомије и како ученици процењују ефикасност учења користећи ове 3Д објекте.
Овај систематски преглед литературе обављен је у јуну 2022. користећи ПРИСМА (Преферред Репортинг Итемс фор Систематиц Ревиевс анд Мета-аналисес) смернице без временских ограничења [22].
Критеријуми за укључивање били су сви истраживачки радови који користе 3ДПАМ у настави/учењу анатомије.Прегледи литературе, писма или чланци који се фокусирају на патолошке моделе, животињске моделе, археолошке моделе и моделе медицинске/хируршке обуке били су искључени.Одабрани су само чланци објављени на енглеском језику.Чланци без доступних онлајн сажетака су искључени.Укључени су чланци који су укључивали више модела, од којих је бар један био анатомски нормалан или је имао мању патологију која није утицала на наставну вредност.
Спроведена је претрага литературе у електронској бази података ПубМед (Национална медицинска библиотека, НЦБИ) да би се идентификовале релевантне студије објављене до јуна 2022. Користите следеће термине за претрагу: образовање, школа, настава, подучавање, учење, подучавање, образовање, три- димензионални, 3Д, 3Д, штампање, штампање, штампање, анатомија, анатомија, анатомија и анатомија.Извршен је један упит: (((образовање[Наслов/Сажетак] ИЛИ школа[Наслов/Сажетак] ИЛИ учење[Наслов/Сажетак] ИЛИ настава[Наслов/Сажетак] ИЛИ обука[Наслов/Сажетак] ОРеацх[Наслов/Сажетак] ] ) ИЛИ Образовање [Наслов/Сажетак]) И (Три димензије [Наслов] ИЛИ 3Д [Наслов] ИЛИ 3Д [Наслов])) И (Одштампајте [Наслов] ИЛИ Одштампајте [Наслов] ИЛИ Одштампајте [Наслов])) И (Анатомија) [Наслов ] ]/сажетак] или анатомија [наслов/сажетак] или анатомија [наслов/сажетак] или анатомија [наслов/сажетак]).Додатни чланци су идентификовани ручним претраживањем ПубМед базе података и прегледом референци других научних чланака.Нису примењена никаква ограничења датума, али је коришћен филтер „Особа“.
Сви преузети наслови и апстракти су испитани у односу на критеријуме за укључивање и искључење од стране два аутора (ЕБР и АЛ), а било која студија која није испуњавала све критеријуме подобности је искључена.Публикације у пуном тексту преосталих студија су преузела и прегледала три аутора (ЕБР, ЕБЕ и АЛ).По потреби, несугласице у избору чланака решавала је четврта особа (ЛТ).У овај преглед укључене су публикације које су испуниле све критеријуме за укључивање.
Екстракцију података су независно извршила два аутора (ЕБР и АЛ) под надзором трећег аутора (ЛТ).
- Подаци о дизајну модела: анатомски региони, специфични анатомски делови, почетни модел за 3Д штампање, метода аквизиције, софтвер за сегментацију и моделирање, тип 3Д штампача, врста и количина материјала, размера штампања, боја, цена штампања.
- Морфолошка процена модела: модели који се користе за поређење, медицинска процена стручњака/наставника, број оцењивача, врста процене.
- Наставни 3Д модел: процена знања ученика, начин оцењивања, број ученика, број упоредних група, рандомизација ученика, образовање/тип ученика.
418 студија је идентификовано у МЕДЛИНЕ-у, а 139 чланака је искључено филтером „људи“.Након прегледа наслова и сажетака, одабране су 103 студије за читање целог текста.34 чланка су искључена јер су били или патолошки модели (9 чланака), модели медицинске/хируршке обуке (4 чланка), животињски модели (4 чланка), 3Д радиолошки модели (1 чланак) или нису били оригинални научни чланци (16 поглавља).).У преглед је укључено укупно 68 чланака.Слика 1 представља процес селекције као дијаграм тока.
Дијаграм тока који резимира идентификацију, скрининг и укључивање чланака у овај систематски преглед
Све студије су објављене између 2014. и 2022. године, са просечном годином објављивања 2019. Међу 68 укључених чланака, 33 (49%) студије су биле дескриптивне и експерименталне, 17 (25%) су биле чисто експерименталне, а 18 (26%) су биле експериментални.Чисто описно.Од 50 (73%) експерименталних студија, 21 (31%) је користило рандомизацију.Само 34 студије (50%) укључивале су статистичке анализе.Табела 1 сумира карактеристике сваке студије.
У 33 чланка (48%) је прегледан регион главе, 19 чланака (28%) је прегледао грудни део, 17 чланака (25%) је испитао абдоминопелвични регион, а 15 чланака (22%) је испитало екстремитете.Педесет један чланак (75%) помиње 3Д штампане кости као анатомске моделе или анатомске моделе са више пресека.
Што се тиче изворних модела или фајлова који су коришћени за развој 3ДПАМ-а, 23 чланка (34%) помиње употребу података о пацијентима, 20 чланака (29%) помиње употребу кадаверичних података, а 17 чланака (25%) помиње употребу база података.употреба, а 7 студија (10%) није открило извор коришћених докумената.
47 студија (69%) развило је 3ДПАМ на основу компјутерске томографије, а 3 студије (4%) су пријавиле употребу микроЦТ-а.7 чланака (10%) пројектовало је 3Д објекте помоћу оптичких скенера, 4 чланка (6%) помоћу МРИ и 1 чланак (1%) помоћу камера и микроскопа.14 чланака (21%) није помињало извор изворних датотека дизајна 3Д модела.3Д датотеке се креирају са просечном просторном резолуцијом мањом од 0,5 мм.Оптимална резолуција је 30 μм [80], а максимална резолуција је 1,5 мм [32].
Коришћено је шездесет различитих софтверских апликација (сегментација, моделирање, дизајн или штампање).Најчешће је коришћен Мимицс (Материалисе, Леувен, Белгија) (14 студија, 21%), затим МесхМикер (Аутодеск, Сан Рафаел, ЦА) (13 студија, 19%), Геомагиц (3Д Систем, МО, НЦ, Леесвилле) .(10 студија, 15%), 3Д Слицер (Слицер Девелопер Траининг, Бостон, МА) (9 студија, 13%), Блендер (Блендер Фоундатион, Амстердам, Холандија) (8 студија, 12%) и ЦУРА (Гелдемарсен, Холандија) (7 студија, 10%).
Помиње се шездесет седам различитих модела штампача и пет процеса штампања.ФДМ (Фусед Депоситион Моделинг) технологија је коришћена у 26 производа (38%), пескарење материјала у 13 производа (19%) и коначно пескарење везивом (11 производа, 16%).Најмање коришћене технологије су стереолитографија (СЛА) (5 артикала, 7%) и селективно ласерско синтеровање (СЛС) (4 чланка, 6%).Најчешће коришћени штампач (7 артикала, 10%) је Цоннек 500 (Стратасис, Реховот, Израел) [27, 30, 32, 36, 45, 62, 65].
Приликом прецизирања материјала који се користе за израду 3ДПАМ-а (51 чланак, 75%), 48 студија (71%) користило је пластику и њене деривате.Главни коришћени материјали су ПЛА (полимлечна киселина) (н = 20, 29%), смола (н = 9, 13%) и АБС (акрилонитрил бутадиен стирен) (7 врста, 10%).23 чланка (34%) испитала су 3ДПАМ направљен од више материјала, 36 чланака (53%) је представило 3ДПАМ направљен од само једног материјала, а 9 чланака (13%) није навело материјал.
Двадесет девет чланака (43%) пријавило је омјер штампе у распону од 0,25:1 до 2:1, са просјеком од 1:1.Двадесет пет чланака (37%) користило је однос 1:1.28 3ДПАМ (41%) се састојало од више боја, а 9 (13%) је обојено након штампања [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75].
Тридесет четири чланка (50%) помињу трошкове.9 чланака (13%) помиње трошкове 3Д штампача и сировина.Цена штампача је од 302 до 65.000 долара.Када је наведено, цене модела се крећу од 1,25 до 2800 долара;ови екстреми одговарају узорцима скелета [47] и ретроперитонеалним моделима високе верности [48].Табела 2 сумира податке модела за сваку укључену студију.
Тридесет седам студија (54%) упоредило је 3ДАПМ са референтним моделом.Међу овим студијама, најчешћи компаратор је био анатомски референтни модел, коришћен у 14 чланака (38%), пластинирани препарати у 6 чланака (16%) и пластинирани препарати у 6 чланака (16%).Коришћење виртуелне стварности, компјутерска томографија која снима један 3ДПАМ у 5 чланака (14%), други 3ДПАМ у 3 чланка (8%), озбиљне игре у 1 чланку (3%), радиографије у 1 чланку (3%), пословни модели у 1 чланак (3%) и проширена стварност у 1 чланку (3%).Тридесет четири (50%) студије су процениле 3ДПАМ.Петнаест (48%) студија је детаљно описало искуства оцењивача (Табела 3).3ДПАМ су радили хирурзи или лекари у 7 студија (47%), специјалисти анатомије у 6 студија (40%), студенти у 3 студије (20%), наставници (дисциплина није наведена) у 3 студије (20%) за процену и још један евалуатор у чланку (7%).Просечан број оцењивача је 14 (минимално 2, максимално 30).Тридесет три студије (49%) су квалитативно процениле морфологију 3ДПАМ, а 10 студија (15%) је квантитативно проценило морфологију 3ДПАМ.Од 33 студије које су користиле квалитативне процене, 16 је користило чисто дескриптивне процене (48%), 9 је користило тестове/оцене/анкете (27%), а 8 је користило Ликертове скале (24%).Табела 3 сумира морфолошке процене модела у свакој укљученој студији.
Тридесет три (48%) чланка су испитала и упоредила ефикасност предавања 3ДПАМ студентима.Од ових студија, 23 (70%) чланка је процењивало задовољство ученика, 17 (51%) је користило Ликертову скалу, а 6 (18%) је користило друге методе.Двадесет два чланка (67%) процењивала су учење ученика кроз проверу знања, од којих је 10 (30%) користило преттестове и/или посттестове.Једанаест студија (33%) користило је питања и тестове са вишеструким избором за процену знања ученика, а пет студија (15%) је користило означавање сликама/анатомску идентификацију.У сваком истраживању је у просеку учествовало 76 студената (минимално 8, максимално 319).Двадесет четири студије (72%) имале су контролну групу, од којих је 20 (60%) користило рандомизацију.Насупрот томе, једна студија (3%) насумично је доделила анатомске моделе 10 различитих ученика.У просеку је упоређено 2,6 група (минимално 2, максимално 10).У двадесет и три студије (70%) укључени су студенти медицине, од којих су 14 (42%) студенти прве године медицине.Шест (18%) студија укључивало је становнике, 4 (12%) студента стоматологије и 3 (9%) студента науке.Шест студија (18%) имплементирало је и евалуирало аутономно учење користећи 3ДПАМ.Табела 4 сумира резултате 3ДПАМ процене ефикасности наставе за сваку укључену студију.
Главне предности коришћења 3ДПАМ-а као наставног алата за подучавање нормалне људске анатомије које су известили аутори су визуелне и тактилне карактеристике, укључујући реализам [55, 67], тачност [44, 50, 72, 85] и варијабилност конзистентности [34] ., 45, 48, 64], боја и транспарентност [28, 45], поузданост [24, 56, 73], образовни ефекат [16, 32, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], цена [ 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 64, 80, 81, 83], поновљивост [80], могућност побољшања или персонализације [28, 30, 36, 45, 48, 51, 53, 59, 61, 67, 80], могућност манипулације ученицима [30, 49], уштеда времена за наставу [61, 80], лакоћа складиштења [61], могућност интеграције функционалне анатомије или креирања специфичних структура [51, 53], 67], брзо пројектовање скелета модела [81], могућност заједничког креирања и коришћења кућних модела [49, 60, 71], побољшане способности менталне ротације [23] и задржавање знања [32], као и код наставника [ 25, 63] и задовољство ученика [25, 63].45, 46, 52, 52, 57, 63, 66, 69, 84].
Главни недостаци су везани за дизајн: крутост [80], конзистентност [28, 62], недостатак детаља или транспарентности [28, 30, 34, 45, 48, 62, 64, 81], пресветле боје [45].и крхкост пода[71].Остали недостаци укључују губитак информација [30, 76], дуго време потребно за сегментацију слике [36, 52, 57, 58, 74], време штампања [57, 63, 66, 67], недостатак анатомске варијабилности [25], и трошак.Високо[48].
Овај систематски преглед резимира 68 чланака објављених током 9 година и истиче интересовање научне заједнице за 3ДПАМ као алат за подучавање нормалне људске анатомије.Сваки анатомски регион је проучаван и 3Д штампан.Од ових чланака, 37 чланака је упоређивало 3ДПАМ са другим моделима, а 33 чланка је проценило педагошку релевантност 3ДПАМ-а за студенте.
С обзиром на разлике у дизајну студија анатомске 3Д штампе, нисмо сматрали прикладним да спроведемо мета-анализу.Мета-анализа објављена 2020. углавном се фокусирала на тестове анатомског знања након обуке без анализе техничких и технолошких аспеката дизајна и производње 3ДПАМ-а [10].
Регион главе је највише проучаван, вероватно зато што сложеност његове анатомије отежава ученицима да прикажу овај анатомски регион у тродимензионалном простору у поређењу са удовима или трупом.ЦТ је далеко најчешће коришћени модалитет снимања.Ова техника се широко користи, посебно у медицинским условима, али има ограничену просторну резолуцију и низак контраст меког ткива.Ова ограничења чине ЦТ скенирање неприкладним за сегментацију и моделирање нервног система.С друге стране, компјутерска томографија је погоднија за сегментацију/моделирање коштаног ткива;Контраст кости/меког ткива помаже да се доврше ови кораци пре 3Д штампања анатомских модела.Са друге стране, микроЦТ се сматра референтном технологијом у смислу просторне резолуције у имиџингу костију [70].Оптички скенери или МРИ се такође могу користити за добијање слика.Већа резолуција спречава заглађивање коштаних површина и чува суптилност анатомских структура [59].Избор модела утиче и на просторну резолуцију: на пример, модели пластификације имају нижу резолуцију [45].Графички дизајнери морају да креирају прилагођене 3Д моделе, што повећава трошкове (25 до 150 долара по сату) [43].Добијање висококвалитетних .СТЛ датотека није довољно за креирање висококвалитетних анатомских модела.Неопходно је одредити параметре штампања, као што је оријентација анатомског модела на штампарској плочи [29].Неки аутори сугеришу да напредне технологије штампања као што је СЛС треба да се користе где год је то могуће како би се побољшала тачност 3ДПАМ-а [38].Производња 3ДПАМ захтева стручну помоћ;најтраженији специјалисти су инжењери [72], радиолози, [75], графички дизајнери [43] и анатоми [25, 28, 51, 57, 76, 77].
Софтвер за сегментацију и моделирање су важни фактори у добијању тачних анатомских модела, али цена ових софтверских пакета и њихова сложеност ометају њихову употребу.Неколико студија је упоредило употребу различитих софтверских пакета и технологија штампања, наглашавајући предности и недостатке сваке технологије [68].Поред софтвера за моделирање, потребан је и софтвер за штампање компатибилан са изабраним штампачем;неки аутори више воле да користе онлајн 3Д штампање [75].Ако се одштампа довољно 3Д објеката, инвестиција може довести до финансијских поврата [72].
Пластика је далеко најчешће коришћени материјал.Његов широк спектар текстура и боја чини га изборним материјалом за 3ДПАМ.Неки аутори су похвалили његову високу чврстоћу у поређењу са традиционалним кадаверичним или плочастим моделима [24, 56, 73].Неке пластике чак имају својства савијања или истезања.На пример, Филафлек са ФДМ технологијом се може растегнути до 700%.Неки аутори га сматрају материјалом избора за репликацију мишића, тетива и лигамената [63].С друге стране, две студије су поставиле питања о оријентацији влакана током штампања.У ствари, оријентација мишићних влакана, уметање, инервација и функција су критични у моделирању мишића [33].
Изненађујуће, мало студија помиње размере штампања.Пошто многи људи сматрају да је однос 1:1 стандардан, аутор је можда одлучио да га не помиње.Иако би скалирање било корисно за усмерено учење у великим групама, изводљивост скалирања још увек није истражена, посебно са повећањем величине разреда и физичком величином модела која је важан фактор.Наравно, ваге у пуној величини олакшавају лоцирање и преношење различитих анатомских елемената пацијенту, што може објаснити зашто се често користе.
Од многих штампача доступних на тржишту, они који користе ПолиЈет (материјал инкјет или инкјет инкјет) технологију за обезбеђивање боје високе дефиниције и штампања са више материјала (а самим тим и са више текстура) коштају између 20.000 и 250.000 УСД (хттпс:/ /ввв.аниваа.цом/).Ова висока цена може ограничити промоцију 3ДПАМ-а у медицинским школама.Поред цене штампача, трошкови материјала потребних за инкјет штампу су већи него за СЛА или ФДМ штампаче [68].Цене за СЛА или ФДМ штампаче су такође приступачније, у распону од 576 € до 4,999 € у чланцима наведеним у овој рецензији.Према Триподију и колегама, сваки скелетни део може се одштампати за 1,25 долара [47].Једанаест студија је закључило да је 3Д штампа јефтинија од пластификације или комерцијалних модела [24, 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 63, 80, 81, 83].Штавише, ови комерцијални модели су дизајнирани да пруже информације о пацијенту без довољно детаља за наставу анатомије [80].Ови комерцијални модели се сматрају инфериорним у односу на 3ДПАМ [44].Вреди напоменути да је, поред коришћене технологије штампања, коначни трошак пропорционалан скали, а самим тим и коначној величини 3ДПАМ-а [48].Из ових разлога, предност је скала пуне величине [37].
Само једна студија је упоредила 3ДПАМ са комерцијално доступним анатомским моделима [72].Кадаверични узорци су најчешће коришћени компаратор за 3ДПАМ.Упркос својим ограничењима, кадаверични модели остају драгоцено средство за подучавање анатомије.Мора се направити разлика између обдукције, дисекције и суве кости.На основу тестова обуке, две студије су показале да је 3ДПАМ био значајно ефикаснији од пластиниране дисекције [16, 27].Једна студија је упоредила један сат тренинга коришћењем 3ДПАМ (доњи екстремитет) са једним сатом дисекције истог анатомског региона [78].Између ове две наставне методе није било значајних разлика.Вероватно је мало истраживања о овој теми јер је таква поређења тешко направити.Дисекција је дуготрајна припрема за ученике.Понекад су потребне десетине сати припреме, у зависности од тога шта се спрема.Треће поређење се може направити са сувим костима.Студија Тсаија и Смита открила је да су резултати тестова били значајно бољи у групи која је користила 3ДПАМ [51, 63].Цхен и колеге су приметили да су ученици који су користили 3Д моделе имали боље резултате у идентификацији структура (лобања), али није било разлике у МЦК резултатима [69].Коначно, Таннер и колеге су показали боље резултате после теста у овој групи користећи 3ДПАМ птеригопалатине фосса [46].У овом прегледу литературе идентификована су и друга нова наставна средства.Најчешћи међу њима су проширена реалност, виртуелна реалност и озбиљне игре [43].Према Махроусу и његовим колегама, преференција анатомских модела зависи од броја сати које ученици играју видео игрице [31].С друге стране, главни недостатак нових алата за подучавање анатомије је хаптичка повратна спрега, посебно за чисто виртуелне алате [48].
Већина студија које процењују нови 3ДПАМ користиле су претестове знања.Ови претходни тестови помажу да се избегне пристрасност у процени.Неки аутори, пре спровођења експерименталних студија, искључују све студенте који су на прелиминарном тесту постигли изнад просека [40].Међу пристрасностима које су Гарас и колеге помињали били су боја модела и избор волонтера у одељењу ученика [61].Бојење олакшава идентификацију анатомских структура.Чен и његове колеге су успоставили строге експерименталне услове без почетних разлика између група и студија је била заслепљена у највећој могућој мери [69].Лим и колеге препоручују да процену након тестирања изврши трећа страна како би се избегла пристрасност у процени [16].Неке студије су користиле Ликертове скале за процену изводљивости 3ДПАМ.Овај инструмент је погодан за процену задовољства, али још увек постоје важне пристрасности којих треба бити свестан [86].
Образовна релевантност 3ДПАМ-а првенствено је процењена међу студентима медицине, укључујући студенте прве године медицине, у 14 од 33 студије.У својој пилот студији, Вилк и колеге су известили да студенти медицине верују да 3Д штампање треба да буде укључено у њихово учење анатомије [87].87% студената анкетираних у студији Церценелли веровало је да је друга година студија најбоље време за коришћење 3ДПАМ-а [84].Резултати Танера и колега такође су показали да су ученици имали бољи учинак ако никада нису проучавали поље [46].Ови подаци сугеришу да је прва година медицинске школе оптимално време да се 3ДПАМ угради у наставу анатомије.Иеова мета-анализа је подржала ову идеју [18].У 27 чланака укључених у студију, постојале су значајне разлике у перформансама 3ДПАМ-а у поређењу са традиционалним моделима код студената медицине, али не и код штићеника.
3ДПАМ као алат за учење побољшава академска постигнућа [16, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], дугорочно задржавање знања [32] и задовољство ученика [25, 45, 46, 52, 57, 63 , 66]., 69 , 84].Панели стручњака су такође сматрали да су ови модели корисни [37, 42, 49, 81, 82], а две студије су показале задовољство наставника 3ДПАМ-ом [25, 63].Од свих извора, Бацкхоусе и његове колеге сматрају да је 3Д штампа најбоља алтернатива традиционалним анатомским моделима [49].У својој првој мета-анализи, Ие и колеге су потврдили да су ученици који су примили 3ДПАМ инструкције имали боље резултате након теста од ученика који су добили 2Д или инструкције кадавера [10].Међутим, они су разликовали 3ДПАМ не по сложености, већ једноставно по срцу, нервном систему и трбушној дупљи.У седам студија, 3ДПАМ није надмашио друге моделе засноване на тестовима знања који су примењени студентима [32, 66, 69, 77, 78, 84].У својој мета-анализи, Салазар и колеге су закључили да употреба 3ДПАМ-а посебно побољшава разумевање сложене анатомије [17].Овај концепт је у складу са Хитасовим писмом уреднику [88].Неке анатомске области које се сматрају мање сложеним не захтевају употребу 3ДПАМ, док би сложеније анатомске области (као што су врат или нервни систем) биле логичан избор за 3ДПАМ.Овај концепт може објаснити зашто се неки 3ДПАМ-ови не сматрају супериорнијим у односу на традиционалне моделе, посебно када ученицима недостаје знања у домену где се показало да су перформансе модела супериорне.Стога, представљање једноставног модела студентима који већ имају одређено знање о предмету (студенти медицине или специјализанти) није од помоћи у побољшању учинка ученика.
Од свих наведених образовних предности, 11 студија је нагласило визуелне или тактилне квалитете модела [27,34,44,45,48,50,55,63,67,72,85], а 3 студије су побољшале снагу и издржљивост (33 , 50 -52, 63, 79, 85, 86).Друге предности су што ученици могу да манипулишу структурама, наставници могу да уштеде време, лакше их је сачувати од лешева, пројекат се може завршити у року од 24 сата, може се користити као алат за кућно школовање и може се користити за подучавање великих количина информација.групе [30, 49, 60, 61, 80, 81].Поновљено 3Д штампање за наставу анатомије великог обима чини моделе 3Д штампања исплативијим [26].Употреба 3ДПАМ-а може побољшати способности менталне ротације [23] и побољшати интерпретацију слика попречног пресека [23, 32].Две студије су откриле да је већа вероватноћа да ће студенти изложени 3ДПАМ-у бити подвргнути операцији [40, 74].Метални конектори се могу уградити да би се створио покрет потребан за проучавање функционалне анатомије [51, 53], или се модели могу штампати коришћењем дизајна окидача [67].
3Д штампа омогућава креирање подесивих анатомских модела побољшањем одређених аспеката током фазе моделирања, [48, 80] стварањем одговарајуће базе, [59] комбиновањем више модела, [36] коришћењем провидности, (49) боје, [45] или чинећи видљивим одређене унутрашње структуре [30].Триподи и колеге су користили вајарску глину да допуне своје 3Д штампане моделе костију, наглашавајући вредност заједнички креираних модела као наставног алата [47].У 9 студија боја је примењена након штампе [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75], али су је студенти применили само једном [49].Нажалост, студија није проценила квалитет обуке модела или редослед обуке.Ово треба размотрити у контексту образовања из анатомије, пошто су предности комбинованог учења и заједничког стварања добро утврђене [89].Да би се изборило са растућом рекламном активношћу, самоучење је коришћено много пута за процену модела [24, 26, 27, 32, 46, 69, 82].
Једна студија је закључила да је боја пластичног материјала била превише светла[45], друга студија је закључила да је модел превише крхак[71], а две друге студије су указале на недостатак анатомске варијабилности у дизајну појединачних модела[25, 45]. ]..Седам студија је закључило да су анатомски детаљи 3ДПАМ недовољни [28, 34, 45, 48, 62, 63, 81].
За детаљније анатомске моделе великих и сложених региона, као што су ретроперитонеум или цервикални регион, време сегментације и моделирања се сматра веома дугим и цена је веома висока (око 2000 УСД) [27, 48].Хојо и колеге су у својој студији известили да је стварање анатомског модела карлице трајало 40 сати [42].Најдуже време сегментације било је 380 сати у студији Веатхералл-а и колега, у којој је комбиновано више модела да би се створио комплетан педијатријски модел дисајних путева [36].У девет студија, сегментација и време штампања сматрани су недостацима [36, 42, 57, 58, 74].Међутим, 12 студија критиковало је физичка својства њихових модела, посебно њихову конзистентност, [28, 62] недостатак транспарентности, [30] крхкост и монохроматичност, [71] недостатак меког ткива, [66] или недостатак детаља [28, 34]., 45, 48, 62, 63, 81].Ови недостаци се могу превазићи повећањем времена сегментације или симулације.Губитак и преузимање релевантних информација био је проблем са којим су се суочила три тима [30, 74, 77].Према извештајима пацијената, јодирани контрастни агенси нису обезбедили оптималну васкуларну видљивост због ограничења дозе [74].Чини се да је ињекција кадаверичног модела идеална метода која се удаљава од принципа „што је мање могуће” и ограничења дозе контрастног средства које се убризгава.
Нажалост, многи чланци не помињу неке кључне карактеристике 3ДПАМ-а.Мање од половине чланака експлицитно је навело да ли је њихов 3ДПАМ обојен.Покривеност обима штампе била је недоследна (43% чланака), а само 34% је навело употребу више медија.Ови параметри штампања су критични јер утичу на својства учења 3ДПАМ-а.Већина чланака не пружа довољно информација о сложености добијања 3ДПАМ (време дизајна, квалификације особља, трошкови софтвера, трошкови штампања, итд.).Ове информације су критичне и треба их узети у обзир пре разматрања покретања пројекта за развој новог 3ДПАМ-а.
Овај систематски преглед показује да је дизајнирање и 3Д штампање нормалних анатомских модела изводљиво по ниској цени, посебно када се користе ФДМ или СЛА штампачи и јефтини једнобојни пластични материјали.Међутим, ови основни дизајни се могу побољшати додавањем боја или додавањем дизајна у различитим материјалима.Реалистичнији модели (штампани коришћењем више материјала различитих боја и текстура да би се ближе реплицирали тактилни квалитети референтног модела трупа) захтевају скупље технологије 3Д штампања и дуже време дизајна.Ово ће значајно повећати укупне трошкове.Без обзира на то који процес штампања буде изабран, одабир одговарајуће методе снимања је кључ успеха 3ДПАМ-а.Што је просторна резолуција већа, модел постаје реалнији и може се користити за напредна истраживања.Са педагошке тачке гледишта, 3ДПАМ је ефикасан алат за наставу анатомије, о чему сведоче тестови знања који се примењују код ученика и њихово задовољство.Наставни ефекат 3ДПАМ-а је најбољи када репродукује сложене анатомске регионе и ученици га користе у раној фази медицинског усавршавања.
Скупови података генерисани и/или анализирани у тренутној студији нису јавно доступни због језичких баријера, али су доступни од одговарајућег аутора на разуман захтев.
Драке РЛ, Ловри ДЈ, Пруитт ЦМ.Преглед курсева из опште анатомије, микроанатомије, неуробиологије и ембриологије у наставним плановима и програмима америчких медицинских факултета.Анат Рец.2002;269(2):118-22.
Гхосх СК Кадаверична дисекција као образовно средство за анатомску науку у 21. веку: Дисекција као образовно средство.Анализа научног образовања.2017;10(3):286–99.
Време поста: 13.11.2023