Üç boyutlu baskılı anatomik modeller (3DPAMS), eğitim değeri ve fizibiliteleri nedeniyle uygun bir araç gibi görünmektedir. Bu derlemenin amacı, insan anatomisini öğretmek için 3DPAM oluşturmak ve pedagojik katkısını değerlendirmek için kullanılan yöntemleri tanımlamak ve analiz etmektir.
PubMed'de aşağıdaki terimler kullanılarak elektronik bir arama yapılmıştır: eğitim, okul, öğrenme, öğretim, eğitim, öğretim, eğitim, üç boyutlu, 3D, 3 boyutlu, baskı, baskı, baskı, anatomi, anatomi, anatomi ve anatomi . . Bulgular çalışma özellikleri, model tasarımı, morfolojik değerlendirme, eğitim performansı, güçlü ve zayıf yönler içeriyordu.
Seçilen 68 makale arasında, kraniyal bölgeye odaklanan en fazla çalışma sayısı (33 makale); 51 Makaleler kemik baskısından bahsediyor. 47 makalede, bilgisayarlı tomografiye dayanarak 3DPAM geliştirilmiştir. Beş baskı işlemi listelenmiştir. Plastikler ve türevleri 48 çalışmada kullanılmıştır. Her tasarım fiyatı 1.25 $ 'dan 2.800 $' a kadar değişir. Otuz yedi çalışma 3DPAM'ı referans modelleriyle karşılaştırdı. Otuz üç makale eğitim faaliyetlerini incelemiştir. Temel faydalar görsel ve dokunsal kalite, öğrenme verimliliği, tekrarlanabilirlik, özelleştirilebilirlik ve çeviklik, zaman tasarrufu, fonksiyonel anatominin entegrasyonu, daha iyi zihinsel rotasyon yetenekleri, bilgi tutma ve öğretmen/öğrenci memnuniyetidir. Ana dezavantajlar tasarımla ilgilidir: tutarlılık, ayrıntı eksikliği veya şeffaflık, çok parlak renkler, uzun baskı süreleri ve yüksek maliyet.
Bu sistematik inceleme, 3DPAM'ın uygun maliyetli ve anatomiyi öğretmek için etkili olduğunu göstermektedir. Daha gerçekçi modeller, daha pahalı 3D baskı teknolojilerinin ve daha uzun tasarım sürelerinin kullanılmasını gerektirir, bu da toplam maliyeti önemli ölçüde artıracaktır. Anahtar, uygun görüntüleme yöntemini seçmektir. Pedagojik bir bakış açısından, 3DPAM, öğrenme sonuçları ve memnuniyet üzerinde olumlu bir etkisi olan anatomi öğretmek için etkili bir araçtır. 3DPAM'ın öğretim etkisi, karmaşık anatomik bölgeleri yeniden ürettiğinde ve öğrenciler tıbbi eğitimlerinde erken kullandıklarında en iyisidir.
Antik Yunanistan'dan beri hayvan cesetlerinin diseksiyonu yapılmıştır ve anatomi öğretmenin ana yöntemlerinden biridir. Pratik eğitim sırasında yapılan kadavra diseksiyonları, üniversite tıp öğrencilerinin teorik müfredatında kullanılmaktadır ve şu anda anatomi çalışması için altın standart olarak kabul edilmektedir [1,2,3,4,5]. Bununla birlikte, yeni eğitim araçlarının aramasını isteyen insan kadavra örneklerinin kullanılmasının önündeki birçok engel vardır [6, 7]. Bu yeni araçlardan bazıları artırılmış gerçeklik, dijital araçlar ve 3D baskı içerir. Santos ve ark. [8] Anatomi öğretimi için bu yeni teknolojilerin değeri açısından, 3D baskı, hem öğrenciler için eğitim değeri hem de uygulamanın fizibilitesi açısından en önemli kaynaklardan biri gibi görünmektedir [4,9,10] .
3D baskı yeni değil. Bu teknoloji ile ilgili ilk patentler 1984'e kadar uzanıyor: Fransa'da bir Le Méhauté, O De Witte ve JC André ve üç hafta sonra ABD'de C Hull. O zamandan beri, teknoloji gelişmeye devam etti ve kullanımı birçok alana genişledi. Örneğin, NASA 2014 yılında Dünya'nın ötesine ilk nesneyi bastırdı [11]. Tıp alanı da bu yeni aracı benimsemiştir, böylece kişiselleştirilmiş ilaç geliştirme arzusunu artırmıştır [12].
Birçok yazar, tıp eğitiminde 3D baskılı anatomik modellerin (3DPAM) kullanılmasının faydalarını göstermiştir [10, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]. İnsan anatomisini öğretirken patolojik olmayan ve anatomik olarak normal modellere ihtiyaç vardır. Bazı incelemeler patolojik veya tıbbi/cerrahi eğitim modellerini incelemiştir [8, 20, 21]. 3D baskı gibi yeni araçları içeren insan anatomisini öğretmek için hibrit bir model geliştirmek için, insan anatomisini öğretmek için 3D baskılı nesnelerin nasıl oluşturulduğunu ve öğrencilerin bu 3D nesneleri kullanarak öğrenmenin etkinliğini nasıl değerlendirdiklerini tanımlamak ve analiz etmek için sistematik bir inceleme yaptık.
Bu sistematik literatür taraması Haziran 2022'de zaman kısıtlamaları olmayan prizma (sistematik incelemeler ve meta-analizler için tercih edilen raporlama öğeleri) yönergeleri kullanılarak gerçekleştirilmiştir [22].
İçerme kriterleri, anatomi öğretim/öğreniminde 3DPAM kullanan araştırma makaleleriydi. Literatür incelemeleri, harfler veya patolojik modellere, hayvan modellerine, arkeolojik modellere ve tıbbi/cerrahi eğitim modellerine odaklanan makaleler hariç tutulmuştur. Yalnızca İngilizce yayınlanan makaleler seçildi. Mevcut çevrimiçi özetler olmayan makaleler hariç tutulmuştur. En azından biri anatomik olarak normal olan veya öğretim değerini etkilemeyen küçük patolojiye sahip birden fazla model içeren makaleler dahil edildi.
Haziran 2022'ye kadar yayınlanan ilgili çalışmaları tanımlamak için Elektronik Veritabanı PubMed'de (Ulusal Tıp Kütüphanesi, NCBI) bir literatür araştırması yapılmıştır. Aşağıdaki arama terimlerini kullanın: eğitim, okul, öğretme, öğretme, öğrenme, eğitim, üç- Boyutsal, 3D, 3D, baskı, baskı, baskı, anatomi, anatomi, anatomi ve anatomi. Tek bir sorgu yürütüldü: (((eğitim [başlık/Özet] veya Okul [başlık/Özet] Orlearing [Başlık/Özet] veya [Başlık/Özet] veya Eğitim [Başlık/Özet] Olair [Başlık/Özet]] veya Eğitim [başlık/Özet]) ve (üç boyut [başlık] veya 3D [başlık] veya 3D [başlık])) ve (print [başlık] veya print [başlık] veya print [başlık]) ve (anatomi) [başlık) [başlık) ]]/Özet] veya Anatomi [başlık/Özet] veya Anatomi [başlık/Özet] veya Anatomi [başlık/Özet]). PubMed veritabanında manuel olarak arama yapılarak ve diğer bilimsel makalelerin referanslarını inceleyerek ek makaleler tanımlanmıştır. Tarih kısıtlaması uygulanmadı, ancak “kişi” filtresi kullanıldı.
Alınan tüm başlıklar ve özetler, iki yazar (EBR ve AL) tarafından dahil etme ve hariç tutma kriterlerine karşı tarandı ve tüm uygunluk kriterlerini karşılamayan herhangi bir çalışma hariç tutuldu. Kalan çalışmaların tam metin yayınları üç yazar (EBR, EBE ve AL) tarafından alındı ve gözden geçirildi. Gerektiğinde, makalelerin seçimindeki anlaşmazlıklar dördüncü kişi (LT) tarafından çözüldü. Tüm dahil etme kriterlerini karşılayan yayınlar bu incelemeye dahil edildi.
Veri ekstraksiyonu, üçüncü bir yazarın (LT) gözetimi altında iki yazar (EBR ve AL) tarafından bağımsız olarak gerçekleştirildi.
- Model Tasarım Verileri: Anatomik bölgeler, spesifik anatomik parçalar, 3D baskı için başlangıç modeli, edinme yöntemi, segmentasyon ve modelleme yazılımı, 3D yazıcı tipi, malzeme tipi ve miktar, baskı ölçeği, renk, baskı maliyeti.
- Modellerin morfolojik değerlendirmesi: Karşılaştırma için kullanılan modeller, uzmanların/öğretmenlerin tıbbi değerlendirmesi, değerlendirici sayısı, değerlendirme türü.
- 3D Model Öğretimi: Öğrenci Bilgisinin Değerlendirilmesi, Değerlendirme Yöntemi, Öğrenci Sayısı, Karşılaştırma Grup Sayısı, Öğrencilerin Randomizasyonu, Eğitim/Öğrenci Türü.
Medline'da 418 çalışma tespit edilmiştir ve 139 makale “insan” filtresi tarafından dışlanmıştır. Başlıkları ve özetleri inceledikten sonra, tam metin okuma için 103 çalışma seçildi. Patolojik modeller (9 makale), tıbbi/cerrahi eğitim modelleri (4 makale), hayvan modelleri (4 makale), 3D radyolojik modeller (1 makale) veya orijinal bilimsel makaleler (16 bölüm) olmadığı için 34 makale hariç tutulmuştur. ). İncelemeye toplam 68 makale dahil edildi. Şekil 1, bir akış şeması olarak seçim sürecini göstermektedir.
Bu sistematik incelemeye makalelerin tanımlanmasını, taranmasını ve dahil edilmesini özetleyen akış şeması
Tüm çalışmalar 2014-2022 yılları arasında, 2019'un ortalama bir yayın yılı ile yayınlandı. deneysel. Tamamen tanımlayıcı. 50 (%73) deneysel çalışmalardan 21'i (%31) randomizasyon kullanılmıştır. Sadece 34 çalışma (%50) istatistiksel analizler içeriyordu. Tablo 1 her çalışmanın özelliklerini özetlemektedir.
33 makale (%48) baş bölgesini inceledi, 19 makale (%28) torasik bölgeyi inceledi, 17 makaleyi (%25) abdominopelvik bölgeyi inceledi ve 15 makale (%22) ekstremiteleri inceledi. Elli bir makale (%75) 3D baskılı kemikleri anatomik modeller veya çok dilli anatomik modeller olarak belirtmiştir.
3DPAM geliştirmek için kullanılan kaynak modelleri veya dosyalarla ilgili olarak, 23 makale (%34) hasta verilerinin kullanımından bahsetti, 20 makale (%29) kadavra verilerinin kullanımından bahsetti ve 17 makale (%25) veritabanlarının kullanımından bahsetti. ve 7 çalışma (%10) kullanılan belgelerin kaynağını açıklamamıştır.
47 çalışma (%69) bilgisayarlı tomografiye dayalı 3DPAM geliştirdi ve 3 çalışma (%4) mikroCT kullanımını bildirdi. 7 makale (%10) optik tarayıcılar kullanılarak 3D nesneler, MRI kullanan 4 makale (%6) ve kameralar ve mikroskoplar kullanarak 1 makale (%1). 14 makale (%21) 3D model tasarım kaynak dosyalarının kaynağından bahsetmedi. 3D dosyalar ortalama 0.5 mm'den az bir uzamsal çözünürlükle oluşturulur. Optimal çözünürlük 30 uM'dir [80] ve maksimum çözünürlük 1.5 mm'dir [32].
Altmış farklı yazılım uygulamaları (segmentasyon, modelleme, tasarım veya baskı) kullanılmıştır. Mimikler (Materyalize, Leuven, Belçika) en sık kullanıldı (14 çalışma,%21), ardından Meshmixer (Autodesk, San Rafael, CA) (13 çalışma,%19), jeomagic (3D sistem, MO, NC, Leesville) . (10 çalışma,%15), 3D Slicer (Slicer Geliştirici Eğitimi, Boston, MA) (9 çalışma,%13), Blender (Blender Foundation, Amsterdam, Hollanda) (8 çalışma,%12) ve Cura (Geldemarsen, Hollanda) (7 çalışma,%10).
Altmış yedi farklı yazıcı modeli ve beş baskı işleminden bahsedilmektedir. FDM (kaynaşmış biriktirme modelleme) teknolojisi 26 üründe (%38), 13 üründe (%19) malzeme patlaması ve son olarak bağlayıcı patlatma (11 ürün,%16) kullanıldı. En az kullanılan teknolojiler stereolitografi (SLA) (5 makale,%7) ve seçici lazer sinterlemesidir (SLS) (4 makale,%6). En sık kullanılan yazıcı (7 makale,%10) Connex 500'dür (Stratasys, Rehovot, İsrail) [27, 30, 32, 36, 45, 62, 65].
3DPAM (51 makale,%75) yapmak için kullanılan materyalleri belirlerken, 48 çalışma (%71) plastik ve türevleri kullanılmıştır. Kullanılan ana malzemeler PLA (polilaktik asit) (n = 20,%29), reçine (n = 9,%13) ve ABS (akrilonitril bütadien stiren) (7 tip,%10) idi. 23 Madde (%34) çoklu malzemelerden yapılan 3DPAM inceledi, 36 makale (%53) sadece bir malzemeden yapılmış 3DPAM sundu ve 9 makale (%13) bir malzeme belirtmedi.
Yirmi dokuz makale (%43) 0.25: 1 ila 2: 1 arasında, ortalama 1: 1 arasında değişen baskı oranlarını bildirmiştir. Yirmi beş makale (%37) 1: 1 oranını kullandı. 28 3DPAM (%41) birden fazla renkten oluşuyordu ve 9 (%13) baskıdan sonra boyandı [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75].
Otuz dört makale (%50) maliyetlerden bahsedildi. 9 Makale (%13) 3D yazıcıların ve hammaddelerin maliyetini belirtti. Yazıcılar fiyat olarak 302 $ ile 65.000 $ arasında değişiyor. Belirtildiğinde, model fiyatları 1.25 $ ile 2.800 $ arasında değişir; Bu aşırılıklar iskelet örneklerine [47] ve yüksek maddi retroperitoneal modellere [48] karşılık gelir. Tablo 2, dahil edilen her bir çalışma için model verilerini özetlemektedir.
Otuz yedi çalışma (%54) 3DAPM'yi bir referans modeliyle karşılaştırdı. Bu çalışmalar arasında en yaygın karşılaştırıcı, 14 makalede (%38), 6 makalede (%16) plastine preparatlar ve 6 makalede (%16) plastine preparatlarda kullanılan anatomik bir referans modeliydi. Sanal gerçekliğin kullanımı, bilgisayarlı tomografi 5 makalede (%14) bir 3DPAM (%14), 3 makalede diğeri 3DPAM (%8), 1 makalede (%3) ciddi oyunlar, 1 makalede radyografiler (%3), iş modelleri 1 makale (%3) ve 1 makalede artırılmış gerçeklik (%3). Otuz dört (%50) çalışma 3DPAM'ı değerlendirdi. On beş (%48) ayrıntılı değerlendiricilerin deneyimlerini incelemektedir (Tablo 3). 3DPAM, 7 çalışmada (%47), 6 çalışmada anatomik uzmanlar (%47), 3 çalışmada (%20) öğrenciler (%20), öğretmenler (disiplin belirtilmemiştir) değerlendirme için 3 çalışmada (%20) katıldı. ve makalede bir değerlendirici daha (%7). Ortalama değerlendirici sayısı 14'tür (minimum 2, maksimum 30). Otuz üç çalışma (%49) 3DPAM morfolojisini niteliksel olarak değerlendirdi ve 10 çalışma (%15) 3DPAM morfolojisini nicel olarak değerlendirdi. Nitel değerlendirme kullanan 33 çalışmanın 16'sını tamamen tanımlayıcı değerlendirme (%48), 9'u test/derecelendirme/anket (%27) ve 8 kullanılmış Likert ölçek kullandı (%24). Tablo 3, dahil edilen her bir çalışmada modellerin morfolojik değerlendirmelerini özetlemektedir.
Otuz üç (%48) makale, 3DPAM öğretiminin etkinliğini öğrencilere inceledi ve karşılaştırdı. Bu çalışmaların 23'ü (%70) öğrenci memnuniyetini değerlendirdi, 17'si (%51) Likert ölçekleri ve 6 (%18) başka yöntemler kullandı. Yirmi iki makale (%67) öğrenci öğrenimini bilgi testi yoluyla değerlendirdi, bunlardan 10'u (%30) ön test ve/veya son testler kullandı. On bir çalışma (%33) öğrencilerin bilgilerini değerlendirmek için çoktan seçmeli soru ve testler kullandı ve beş çalışma (%15) görüntü etiketleme/anatomik tanımlama kullandı. Her çalışmaya ortalama 76 öğrenci katıldı (minimum 8, maksimum 319). Yirmi dört çalışmada (%72) 20'si (%60) randomizasyon kullanan bir kontrol grubu vardı. Buna karşılık, bir çalışma (%3) 10 farklı öğrenciye rastgele anatomik modeller atamıştır. Ortalama olarak 2.6 grup karşılaştırıldı (minimum 2, maksimum 10). Yirmi üç çalışma (%70), 14'ü (%42) birinci sınıf tıp öğrencileri olan tıp öğrencileri içeriyordu. Altı kişi (%18) çalışma sakinleri, 4 (%12) dişhekimliği öğrencisi ve 3 (%9) bilim öğrencisi vardı. Altı çalışma (%18) 3DPAM kullanılarak otonom öğrenmeyi uyguladı ve değerlendirdi. Tablo 4, dahil edilen her çalışma için 3DPAM öğretim etkinliği değerlendirmesinin sonuçlarını özetlemektedir.
3DPAM'ı yazarlar tarafından bildirilen normal insan anatomisini öğretmek için bir öğretim aracı olarak kullanmanın temel faydaları, gerçekçilik [55, 67], doğruluk [44, 50, 72, 85] ve tutarlılık değişkenliği [34] dahil olmak üzere görsel ve dokunsal özelliklerdir. . , 45, 48, 64], renk ve şeffaflık [28, 45], güvenilirlik [24, 56, 73], eğitim etkisi [16, 32, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], maliyet [ 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 64, 80, 81, 83], tekrarlanabilirlik [80], iyileştirme veya kişiselleştirme olasılığı [28, 30, 36, 45, 48, 51, 53, 59, 61, 67, 80], Öğrencileri manipüle etme yeteneği [30, 49], öğretim süresinden tasarruf etme [61, 80], depolama kolaylığı [61], fonksiyonel anatomiyi entegre etme veya belirli yapılar oluşturma yeteneği [51, 53], 67], Modeller İskeletinin Hızlı Tasarımı [81], Ev modelleri [49, 60, 71], gelişmiş zihinsel rotasyon yeteneklerini [23] ve bilgi tutma [32] ve öğretmende [32] ve kullanma yeteneği [32] 25, 63] ve öğrenci memnuniyeti [25, 63]. 45, 46, 52, 52, 57, 63, 66, 69, 84].
Ana dezavantajlar tasarımla ilişkilidir: sertlik [80], tutarlılık [28, 62], ayrıntı veya şeffaflık eksikliği [28, 30, 34, 45, 48, 62, 64, 81], renkler çok parlak [45]. ve zeminin kırılganlığı [71]. Diğer dezavantajlar arasında bilgi kaybı [30, 76], görüntü segmentasyonu için uzun süre [36, 52, 57, 58, 74], baskı süresi [57, 63, 66, 67], anatomik değişkenlik eksikliği [25], ve maliyet. Yüksek [48].
Bu sistematik inceleme, 9 yıl boyunca yayınlanan 68 makaleyi özetlemekte ve bilimsel topluluğun 3DPAM'a olan ilgisini normal insan anatomisini öğretmek için bir araç olarak vurgulamaktadır. Her anatomik bölge incelenmiş ve 3D baskılanmıştır. Bu makalelerden 37 makale 3DPAM'ı diğer modellerle karşılaştırdı ve 33 makale öğrenciler için 3DPAM'ın pedagojik önemini değerlendirdi.
Anatomik 3D baskı çalışmalarının tasarımındaki farklılıklar göz önüne alındığında, bir meta-analiz yapmanın uygun olduğunu düşünmedik. 2020'de yayınlanan bir meta-analiz esas olarak 3DPAM tasarımı ve üretiminin teknik ve teknolojik yönlerini analiz etmeden anatomik bilgi testlerine odaklanmıştır [10].
Kafa bölgesi en çok incelenen bölgedir, çünkü anatomisinin karmaşıklığı, öğrencilerin bu anatomik bölgeyi uzuvlara veya gövdeye kıyasla üç boyutlu uzayda tasvir etmelerini zorlaştırır. CT açık ara en yaygın kullanılan görüntüleme modalitesidir. Bu teknik, özellikle tıbbi ortamlarda yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak sınırlı uzamsal çözünürlüğe ve düşük yumuşak doku kontrastına sahiptir. Bu sınırlamalar, BT taramalarını sinir sisteminin segmentasyonu ve modellenmesi için uygun değildir. Öte yandan, bilgisayarlı tomografi kemik dokusu segmentasyonu/modelleme için daha uygundur; Kemik/yumuşak doku kontrastı, 3D baskı anatomik modellerinden önce bu adımların tamamlanmasına yardımcı olur. Öte yandan, MicroCT, kemik görüntülemede mekansal çözünürlük açısından referans teknolojisi olarak kabul edilir [70]. Optik tarayıcılar veya MRI, görüntü elde etmek için de kullanılabilir. Daha yüksek çözünürlük, kemik yüzeylerinin düzeltilmesini önler ve anatomik yapıların incelikini korur [59]. Model seçimi de uzamsal çözünürlüğü etkiler: örneğin, plastikleştirme modelleri daha düşük bir çözünürlüğe sahiptir [45]. Grafik tasarımcılar, maliyetleri (saatte 25 ila 150 $) artıran özel 3D modeller oluşturmalıdır [43]. Yüksek kaliteli .stl dosyaları elde etmek, yüksek kaliteli anatomik modeller oluşturmak için yeterli değildir. Anatomik modelin baskı plakası üzerindeki oryantasyonu gibi baskı parametrelerinin belirlenmesi gerekir [29]. Bazı yazarlar, 3DPAM'ın doğruluğunu artırmak için mümkün olan her yerde SLS gibi gelişmiş baskı teknolojilerinin kullanılması gerektiğini ileri sürmektedir [38]. 3DPAM üretimi profesyonel yardım gerektirir; En çok aranan uzmanlar mühendisler [72], radyologlar, [75], grafik tasarımcılar [43] ve anatomistlerdir [25, 28, 51, 57, 76, 77].
Segmentasyon ve modelleme yazılımı, doğru anatomik modellerin elde edilmesinde önemli faktörlerdir, ancak bu yazılım paketlerinin maliyeti ve karmaşıklıkları kullanımlarını engeller. Birçok çalışma, her teknolojinin avantajlarını ve dezavantajlarını vurgulayarak farklı yazılım paketlerinin ve baskı teknolojilerinin kullanımını karşılaştırmıştır [68]. Modelleme yazılımına ek olarak, seçilen yazıcı ile uyumlu yazılım yazdırma da gereklidir; Bazı yazarlar çevrimiçi 3D baskı kullanmayı tercih etmektedir [75]. Yeterli 3D nesne basılırsa, yatırım finansal getirilere yol açabilir [72].
Plastik açık ara en çok kullanılan malzemedir. Geniş doku ve renk yelpazesi onu 3DPAM için tercih edilen malzeme haline getirir. Bazı yazarlar geleneksel kadavra veya kaplama modellerine kıyasla yüksek gücünü övmüşlerdir [24, 56, 73]. Bazı plastiklerin bükülme veya germe özellikleri bile vardır. Örneğin, FDM teknolojisine sahip Filaflex%700'e kadar uzanabilir. Bazı yazarlar bunu kas, tendon ve ligament replikasyonu için tercih edilen materyal olarak görmektedir [63]. Öte yandan, iki çalışma baskı sırasında fiber oryantasyonu hakkında sorular ortaya koymuştur. Aslında, kas fiber oryantasyonu, yerleştirme, innervasyon ve fonksiyon kas modellemesinde kritiktir [33].
Şaşırtıcı bir şekilde, az sayıda çalışma baskı ölçeğinden bahsediyor. Birçok kişi 1: 1 oranının standart olduğunu düşündüğünden, yazar bundan bahsetmemeyi seçmiş olabilir. Her ne kadar ölçeklendirme büyük gruplarda yönlendirilmiş öğrenme için yararlı olsa da, özellikle artan sınıf boyutları ve modelin fiziksel büyüklüğü önemli bir faktör olmasıyla ölçeklendirmenin fizibilitesi henüz araştırılmamıştır. Tabii ki, tam boyutlu ölçekler, hastaya çeşitli anatomik elemanları bulmayı ve iletmeyi kolaylaştırır, bu da neden sıklıkla kullanıldıklarını açıklayabilir.
Piyasada bulunan birçok yazıcıdan, yüksek tanımlı renk ve çok malzemeli (ve dolayısıyla çoklu doku) baskı maliyeti 20.000 ABD Doları ile 250.000 ABD Doları (HTTPS:/ /www.aniwaa.com/). Bu yüksek maliyet tıp fakültelerinde 3DPAM'ın tanıtımını sınırlayabilir. Yazıcının maliyetine ek olarak, mürekkep püskürtmeli baskı için gerekli malzemelerin maliyeti SLA veya FDM yazıcılardan daha yüksektir [68]. SLA veya FDM yazıcıları için fiyatlar da bu incelemede listelenen makalelerde 576 € ile 4.999 € arasında değişen daha uygun fiyatlı. Tripodi ve meslektaşlarına göre, her iskelet kısmı 1.25 ABD doları için basılabilir [47]. On bir çalışma, 3D baskının plastikleşme veya ticari modellerden daha ucuz olduğu sonucuna varmıştır [24, 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 63, 80, 81, 83]. Ayrıca, bu ticari modeller anatomi öğretimi için yeterli ayrıntı olmadan hasta bilgileri sağlamak için tasarlanmıştır [80]. Bu ticari modeller 3DPAM'dan daha düşük kabul edilir [44]. Kullanılan baskı teknolojisine ek olarak, nihai maliyetin ölçek ve dolayısıyla 3DPAM'ın nihai boyutu ile orantılı olduğunu belirtmek gerekir [48]. Bu nedenlerden dolayı, tam boyutlu ölçek tercih edilir [37].
Sadece bir çalışma 3DPAM'ı ticari olarak temin edilebilen anatomik modellerle karşılaştırmıştır [72]. Kadavra örnekleri 3DPAM için en yaygın kullanılan karşılaştırıcıdır. Sınırlamalarına rağmen, kadavra modelleri anatomiyi öğretmek için değerli bir araç olmaya devam etmektedir. Otopsi, diseksiyon ve kuru kemik arasında bir ayrım yapılmalıdır. Eğitim testlerine dayanarak, iki çalışma 3DPAM'ın plastine diseksiyondan önemli ölçüde daha etkili olduğunu göstermiştir [16, 27]. Bir çalışma, aynı anatomik bölgenin bir saatlik diseksiyonu ile 3DPAM (alt ekstremite) kullanılarak bir saatlik eğitimi karşılaştırmıştır [78]. İki öğretim yöntemi arasında anlamlı bir fark yoktu. Bu konuda çok az araştırma olması muhtemeldir, çünkü bu tür karşılaştırmaların yapılması zordur. Diseksiyon, öğrenciler için zaman alıcı bir hazırlıktır. Bazen neyin hazırlandığına bağlı olarak düzinelerce saat hazırlık gereklidir. Kuru kemiklerle üçüncü bir karşılaştırma yapılabilir. Tsai ve Smith tarafından yapılan bir araştırma, grupta 3DPAM kullanılarak test skorlarının önemli ölçüde daha iyi olduğunu bulmuştur [51, 63]. Chen ve meslektaşları, 3D modeller kullanan öğrencilerin yapıların (kafatasları) tanımlanmasında daha iyi performans gösterdiklerini, ancak MCQ skorlarında fark olmadığını belirttiler [69]. Son olarak, Tanner ve meslektaşları bu grupta pterygopalatin fossa'nın 3DPAM'ını kullanarak daha iyi test sonrası sonuçlar gösterdiler [46]. Bu literatür taramasında diğer yeni öğretim araçları tespit edilmiştir. Bunlar arasında en yaygın olanı artırılmış gerçeklik, sanal gerçeklik ve ciddi oyunlardır [43]. Mahrous ve meslektaşlarına göre, anatomik modellerin tercihi, öğrencilerin video oyunları oynadığı saat sayısına bağlıdır [31]. Öte yandan, yeni anatomi öğretim araçlarının önemli bir dezavantajı, özellikle sadece sanal araçlar için dokunsal geri bildirimdir [48].
Yeni 3DPAM'ı değerlendiren çalışmaların çoğu bilgi ön testlerini kullanmıştır. Bu ön testler değerlendirmedeki önyargıyı önlemeye yardımcı olur. Bazı yazarlar, deneysel çalışmalar yapmadan önce, ön testte ortalamanın üzerinde puan alan tüm öğrencileri hariç tutmaktadır [40]. Bahsedilen önyargılar arasında, modelin rengi ve öğrenci sınıfındaki gönüllülerin seçimi vardı [61]. Boyama anatomik yapıların tanımlanmasını kolaylaştırır. Chen ve meslektaşları gruplar arasında başlangıç farkı olmadan katı deney koşulları oluşturdular ve çalışma mümkün olan maksimum ölçüde kör edildi [69]. LIM ve meslektaşları, değerlendirmedeki önyargıyı önlemek için üçüncü bir taraf tarafından test sonrası değerlendirmenin tamamlanmasını önermektedir [16]. Bazı çalışmalar 3DPAM'ın fizibilitesini değerlendirmek için Likert ölçeklerini kullanmıştır. Bu enstrüman memnuniyeti değerlendirmek için uygundur, ancak hala farkında olmak için önemli önyargılar vardır [86].
3DPAM'ın eğitimsel önemi öncelikle 33 çalışmanın 14'ünde birinci sınıf tıp öğrencileri de dahil olmak üzere tıp öğrencileri arasında değerlendirilmiştir. Pilot çalışmalarında Wilk ve meslektaşları, tıp öğrencilerinin 3D baskının anatomi öğrenmelerine dahil edilmesi gerektiğine inandıklarını bildirmişlerdir [87]. Cercenelli çalışmasında ankete katılan öğrencilerin% 87'si, çalışmanın ikinci yılının 3DPAM kullanmak için en iyi zaman olduğuna inanmaktadır [84]. Tanner ve meslektaşlarının sonuçları, öğrencilerin sahayı hiç incelememişlerse daha iyi performans gösterdiklerini göstermiştir [46]. Bu veriler, tıp fakültesinin ilk yılının 3DPAM'ı anatomi öğretimine dahil etmenin en uygun zaman olduğunu göstermektedir. Ye'nin meta-analizi bu fikri destekledi [18]. Çalışmaya dahil edilen 27 makalede, 3DPAM'ın performansında tıp öğrencilerindeki geleneksel modellere kıyasla önemli farklılıklar vardı, ancak sakinlerde değil.
3DPAM Bir öğrenme aracı olarak akademik başarıyı geliştirir [16, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], uzun vadeli bilgi tutma [32] ve öğrenci memnuniyeti [25, 45, 46, 52, 57, 63 , 66]. , 69, 84]. Uzmanların panelleri de bu modelleri yararlı bulmuştur [37, 42, 49, 81, 82] ve iki çalışma 3DPAM ile öğretmen memnuniyetini bulmuştur [25, 63]. Tüm kaynaklardan, backhouse ve meslektaşları 3D baskıyı geleneksel anatomik modellere en iyi alternatif olarak görürler [49]. İlk meta-analizlerinde YE ve meslektaşları, 3DPAM talimatları alan öğrencilerin 2D veya kadavra talimatları alan öğrencilerden daha iyi test sonrası puanları olduğunu doğruladılar [10]. Bununla birlikte, 3DPAM'ı karmaşıklıktan değil, sadece ezbere, sinir sistemi ve karın boşluğu ile farklılaştırdılar. Yedi çalışmada 3DPAM, öğrencilere uygulanan bilgi testlerine dayanarak diğer modellerden daha iyi performans göstermemiştir [32, 66, 69, 77, 78, 84]. Meta-analizlerinde Salazar ve meslektaşları 3DPAM kullanımının özellikle karmaşık anatomi anlayışını geliştirdiği sonucuna varmışlardır [17]. Bu kavram, Hitas'ın editöre mektubu ile tutarlıdır [88]. Daha az karmaşık kabul edilen bazı anatomik alanlar 3DPAM kullanılmasını gerektirmezken, daha karmaşık anatomik alanlar (boyun veya sinir sistemi gibi) 3DPAM için mantıklı bir seçim olacaktır. Bu kavram, bazı 3DPAM'ların neden geleneksel modellerden daha üstün kabul edilmediğini açıklayabilir, özellikle de öğrenciler model performansının daha üstün olduğu alanda bilgi sahibi olmadığında. Bu nedenle, konu hakkında zaten bilgiye sahip öğrencilere (tıp öğrencileri veya sakinleri) basit bir model sunmak, öğrenci performansını iyileştirmede yardımcı değildir.
Listelenen tüm eğitim yararlarından 11 çalışma, modellerin görsel veya dokunsal niteliklerini vurgulamıştır [27,34,45,48,50,55,63,67,72,85] ve 3 çalışma güç ve dayanıklılık geliştirdi (33 , 50 -52, 63, 79, 85, 86). Diğer avantajlar, öğrencilerin yapıları manipüle edebilmeleri, öğretmenlerin zamandan tasarruf edebilmeleri, kordalardan daha kolay korunması, proje 24 saat içinde tamamlanabilir, bir evde eğitim aracı olarak kullanılabilir ve büyük miktarlar öğretmek için kullanılabilir bilgi. Gruplar [30, 49, 60, 61, 80, 81]. Yüksek hacimli anatomi öğretimi için tekrarlanan 3D baskı, 3D baskı modellerini daha uygun maliyetli hale getirir [26]. 3DPAM kullanımı zihinsel rotasyon yeteneklerini iyileştirebilir [23] ve kesitsel görüntülerin yorumlanmasını geliştirebilir [23, 32]. İki çalışma, 3DPAM'a maruz kalan öğrencilerin ameliyat geçirme olasılığının daha yüksek olduğunu bulmuştur [40, 74]. Metal konektörler, fonksiyonel anatomiyi incelemek için gereken hareketi oluşturmak için gömülebilir [51, 53] veya modeller tetik tasarımları kullanılarak yazdırılabilir [67].
3D baskı, modelleme aşamasında belirli yönleri geliştirerek ayarlanabilir anatomik modellerin oluşturulmasına, [48, 80] uygun bir taban oluşturma, [59] şeffaflık, (49) renk, [45] veya belirli iç yapıları görünür kılmaktadır [30]. Tripodi ve meslektaşları, 3D baskılı kemik modellerini tamamlamak için heykel kil kullandılar ve birlikte oluşturulan modellerin değerini öğretme aracı olarak vurguladılar [47]. 9 çalışmada, basıldıktan sonra renk uygulandı [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75], ancak öğrenciler bunu sadece bir kez uyguladılar [49]. Ne yazık ki, çalışma model eğitiminin kalitesini veya eğitim sırasını değerlendirmedi. Karma öğrenme ve birlikte yaratmanın faydaları iyi bir şekilde belirlendiğinden, bu anatomi eğitimi bağlamında dikkate alınmalıdır [89]. Büyüyen reklamcılık faaliyetleriyle başa çıkmak için, kendi kendini öğrenme modellerini değerlendirmek için birçok kez kullanılmıştır [24, 26, 27, 32, 46, 69, 82].
Bir çalışma, plastik malzemenin renginin çok parlak olduğu sonucuna varmıştır [45], başka bir çalışma modelin çok kırılgan olduğu sonucuna varmıştır [71] ve diğer iki çalışmanın bireysel modellerin tasarımında anatomik değişkenlik eksikliği olduğunu göstermiştir [25, 45 ]. . Yedi çalışma, 3DPAM'ın anatomik detayının yetersiz olduğu sonucuna varmıştır [28, 34, 45, 48, 62, 63, 81].
Retroperitoneum veya servikal bölge gibi büyük ve karmaşık bölgelerin daha ayrıntılı anatomik modelleri için segmentasyon ve modelleme süresi çok uzun kabul edilir ve maliyet çok yüksektir (yaklaşık 2000 ABD doları) [27, 48]. Hojo ve meslektaşları çalışmalarında pelvisin anatomik bir modelinin oluşturulmasının 40 saat sürdüğünü bildirdiler [42]. En uzun segmentasyon süresi, Weatherall ve meslektaşları tarafından yapılan bir çalışmada 380 saattir ve burada tam bir pediatrik hava yolu modeli oluşturmak için çoklu modellerin birleştirilmiştir [36]. Dokuz çalışmada segmentasyon ve baskı süresi dezavantajlar olarak kabul edilmiştir [36, 42, 57, 58, 74]. Bununla birlikte, 12 çalışma modellerinin fiziksel özelliklerini, özellikle tutarlılıklarını, [28, 62] şeffaflık eksikliği, [30] kırılganlık ve tek renkli, [71] yumuşak doku eksikliği, [66] veya ayrıntı eksikliği [28, 34]. , 45, 48, 62, 63, 81]. Bu dezavantajlar, segmentasyon veya simülasyon süresini artırarak aşılabilir. İlgili bilgileri kaybetmek ve almak üç takımın karşılaştığı bir sorundu [30, 74, 77]. Hasta raporlarına göre, iyotlu kontrast maddeleri doz sınırlamaları nedeniyle optimal vasküler görünürlük sağlamamıştır [74]. Bir kadavra modelinin enjeksiyonu, “mümkün olduğunca az” prensibinden uzaklaşan ideal bir yöntem ve enjekte edilen kontrast maddesi dozunun sınırlamalarından uzaklaşır.
Ne yazık ki, birçok makale 3DPAM'ın bazı temel özelliklerinden bahsetmiyor. Makalelerin yarısından azı, 3DPAM'larının renkli olup olmadığını açıkça belirtti. Baskı kapsamının kapsamı tutarsızdı (makalelerin% 43'ü) ve sadece% 34'ü birden fazla medya kullanımından bahsetti. Bu baskı parametreleri kritiktir, çünkü 3DPAM'ın öğrenme özelliklerini etkilemektedir. Çoğu makale, 3DPAM (tasarım süresi, personel nitelikleri, yazılım maliyetleri, baskı maliyetleri vb.) Almanın karmaşıklıkları hakkında yeterli bilgi sağlamaz. Bu bilgiler kritiktir ve yeni bir 3DPAM geliştirmek için bir proje başlatmayı düşünmeden önce dikkate alınmalıdır.
Bu sistematik inceleme, özellikle FDM veya SLA yazıcıları ve ucuz tek renkli plastik malzemeler kullanılırken, normal anatomik modellerin tasarlanmasının ve 3D baskının düşük maliyetle mümkün olduğunu göstermektedir. Bununla birlikte, bu temel tasarımlar farklı malzemelere renk ekleyerek veya tasarım ekleyerek geliştirilebilir. Daha gerçekçi modeller (bir kadavra referans modelinin dokunsal özelliklerini yakından çoğaltmak için farklı renk ve dokulara sahip birden fazla malzeme kullanılarak basılmıştır) daha pahalı 3D baskı teknolojileri ve daha uzun tasarım süreleri gerektirir. Bu, genel maliyeti önemli ölçüde artıracaktır. Hangi baskı işlemi seçilirse seçilirse seçilir, uygun görüntüleme yöntemini seçmek 3DPAM'ın başarısının anahtarıdır. Mekansal çözünürlük ne kadar yüksek olursa, model o kadar gerçekçi olur ve ileri araştırmalar için kullanılabilir. Pedagojik bir bakış açısından, 3DPAM, öğrencilere uygulanan bilgi testleri ve memnuniyetleri ile kanıtlandığı gibi, anatomiyi öğretmek için etkili bir araçtır. 3DPAM'ın öğretim etkisi, karmaşık anatomik bölgeleri yeniden ürettiğinde ve öğrenciler tıbbi eğitimlerinde erken kullandıklarında en iyisidir.
Mevcut çalışmada üretilen ve/veya analiz edilen veri kümeleri, dil engelleri nedeniyle kamuya açık değildir, ancak makul talep üzerine ilgili yazardan elde edilebilir.
Drake RL, Lowry DJ, Pruitt CM. ABD tıp fakültesi müfredatında brüt anatomi, mikroanatomi, nörobiyoloji ve embriyoloji derslerinin gözden geçirilmesi. Anat Rec. 2002; 269 (2): 118-22.
21. yüzyılda anatomik bilim için bir eğitim aracı olarak ghosh sk kadavra diseksiyonu: bir eğitim aracı olarak diseksiyon. Bilim Eğitiminin Analizi. 2017; 10 (3): 286-99.
Gönderme Zamanı:-13-13-2023