Üç boyutlu basılı anatomik modeller (3DPAM'ler), eğitim değeri ve uygulanabilirliği nedeniyle uygun bir araç gibi görünmektedir.Bu derlemenin amacı, insan anatomisini öğretmek için 3DPAM oluşturmak için kullanılan yöntemleri tanımlamak, analiz etmek ve bunun pedagojik katkısını değerlendirmektir.
PubMed'de şu terimler kullanılarak elektronik bir arama yapıldı: eğitim, okul, öğrenim, öğretim, eğitim, öğretim, eğitim, üç boyutlu, 3 boyutlu, 3 boyutlu, yazdırma, yazdırma, yazdırma, anatomi, anatomi, anatomi ve anatomi ..Bulgular arasında çalışma özellikleri, model tasarımı, morfolojik değerlendirme, eğitim performansı, güçlü ve zayıf yönler yer aldı.
Seçilen 68 makale arasında en fazla sayıda çalışma kranyal bölgeye odaklandı (33 makale);51 makale kemik baskısından bahsediyor.47 makalede bilgisayarlı tomografiye dayalı olarak 3DPAM geliştirildi.Beş yazdırma işlemi listelenmiştir.48 çalışmada plastik ve türevleri kullanıldı.Her tasarımın fiyatı 1,25 ila 2.800 dolar arasında değişiyor.Otuz yedi çalışma 3DPAM'yi referans modellerle karşılaştırdı.Otuz üç makale eğitim faaliyetlerini inceledi.Başlıca faydaları görsel ve dokunsal kalite, öğrenme verimliliği, tekrarlanabilirlik, özelleştirilebilirlik ve çeviklik, zaman tasarrufu, fonksiyonel anatominin entegrasyonu, daha iyi zihinsel rotasyon yetenekleri, bilginin akılda tutulması ve öğretmen/öğrenci memnuniyetidir.Ana dezavantajlar tasarımla ilgilidir: tutarlılık, detay veya şeffaflık eksikliği, çok parlak renkler, uzun baskı süreleri ve yüksek maliyet.
Bu sistematik inceleme, 3DPAM'in anatomi öğretiminde uygun maliyetli ve etkili olduğunu göstermektedir.Daha gerçekçi modeller, daha pahalı 3D baskı teknolojilerinin kullanımını ve daha uzun tasarım sürelerini gerektirir ve bu da genel maliyeti önemli ölçüde artıracaktır.Önemli olan uygun görüntüleme yöntemini seçmektir.Pedagojik açıdan bakıldığında 3DPAM, öğrenme çıktıları ve memnuniyet üzerinde olumlu etkisi olan, anatomi öğretimi için etkili bir araçtır.3DPAM'in öğretici etkisi, karmaşık anatomik bölgeleri yeniden ürettiğinde ve öğrencilerin bunu tıp eğitimlerinin erken dönemlerinde kullandıklarında en iyi düzeydedir.
Hayvan cesetlerinin diseksiyonu antik Yunan'dan beri yapılmaktadır ve anatomi öğretiminin ana yöntemlerinden biridir.Pratik eğitim sırasında gerçekleştirilen kadavra diseksiyonları, üniversite tıp öğrencilerinin teorik müfredatında kullanılmaktadır ve şu anda anatomi çalışmaları için altın standart olarak kabul edilmektedir [1,2,3,4,5].Bununla birlikte, insan kadavra örneklerinin kullanılmasının önünde, yeni eğitim araçları arayışına yol açan birçok engel bulunmaktadır [6, 7].Bu yeni araçlardan bazıları artırılmış gerçeklik, dijital araçlar ve 3D baskıyı içerir.Santos ve arkadaşları tarafından yakın zamanda yapılan bir literatür taramasına göre.[8] Bu yeni teknolojilerin anatomi öğretimi açısından değeri açısından bakıldığında, 3D baskı hem öğrenciler için eğitimsel değer hem de uygulamanın fizibilitesi açısından en önemli kaynaklardan biri olarak görünmektedir [4,9,10] .
3D baskı yeni değil.Bu teknolojiyle ilgili ilk patentler 1984 yılına dayanıyor: Fransa'da A 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 yayıldı.Örneğin NASA, 2014 yılında Dünya dışındaki ilk nesneyi basmıştı [11].Tıp alanı da bu yeni aracı benimsemiş ve böylece kişiselleştirilmiş tıp geliştirme isteği artmıştır [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].İnsan anatomisini öğretmek için 3D baskı gibi yeni araçları içeren hibrit bir model geliştirmek amacıyla, 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 gerçekleştirdik.
Bu sistematik literatür taraması Haziran 2022'de PRISMA (Sistematik İncelemeler ve Meta-Analizler için Tercih Edilen Raporlama Öğeleri) yönergeleri kullanılarak zaman kısıtlaması olmaksızın gerçekleştirildi [22].
Dahil edilme kriterleri, anatomi öğretme/öğrenmede 3DPAM kullanan tüm araştırma makaleleriydi.Patolojik modeller, hayvan modelleri, arkeolojik modeller ve tıbbi/cerrahi eğitim modellerine odaklanan literatür taramaları, mektuplar veya makaleler hariç tutuldu.Yalnızca İngilizce yayınlanan makaleler seçildi.Çevrimiçi özetleri bulunmayan makaleler hariç tutuldu.En az biri anatomik olarak normal olan veya öğretim değerini etkilemeyen minör patolojiye sahip olan birden fazla model içeren makaleler dahil edildi.
Haziran 2022'ye kadar yayınlanan ilgili çalışmaları belirlemek için PubMed (Ulusal Tıp Kütüphanesi, NCBI) elektronik veri tabanında bir literatür taraması yapıldı. Şu arama terimlerini kullanın: eğitim, okul, öğretim, öğretim, öğrenim, öğretim, eğitim, üç- boyutlu, 3D, 3D, baskı, baskı, baskı, anatomi, anatomi, anatomi ve anatomi.Tek bir sorgu yürütüldü: (((eğitim[Başlık/Özet] VEYA okul[Başlık/Özet] ORöğrenme[Başlık/Özet] VEYA öğretim[Başlık/Özet] VEYA eğitim[Başlık/Özet] OReach[Başlık/Özet] ] VEYA Eğitim [Başlık/Özet]) VE (Üç Boyut [Başlık] VEYA 3D [Başlık] VEYA 3D [Başlık])) VE ([Başlık] Yazdır VEYA [Başlık] Yazdır VEYA [Başlık] Yazdır)) VE (Anatomi) [Başlık ] ]/özet] veya anatomi [başlık/özet] veya anatomi [başlık/özet] veya anatomi [başlık/özet]).PubMed veritabanında manuel arama yapılarak ve diğer bilimsel makalelerin referansları incelenerek ek makaleler belirlendi.Herhangi bir tarih kısıtlaması uygulanmadı ancak “Kişi” filtresi kullanıldı.
Alınan tüm başlıklar ve özetler, dahil etme ve hariç tutma kriterlerine göre iki yazar (EBR ve AL) tarafından tarandı ve tüm uygunluk kriterlerini karşılamayan herhangi bir çalışma hariç tutuldu.Geri kalan çalışmaların tam metin yayınları üç yazar (EBR, EBE ve AL) tarafından elde edildi ve incelendi.Gerektiğinde makalelerin seçiminde yaşanan anlaşmazlıklar dördüncü bir kişi (LT) tarafından çözüldü.Tüm dahil edilme kriterlerini karşılayan yayınlar bu incelemeye dahil edildi.
Veri çıkarma, üçüncü bir yazarın (LT) gözetiminde 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 miktarı, baskı ölçeği, renk, baskı maliyeti.
- Modellerin morfolojik değerlendirmesi: karşılaştırma için kullanılan modeller, uzmanların/öğretmenlerin tıbbi değerlendirmesi, değerlendiricilerin sayısı, değerlendirme türü.
- 3D modelinin öğretilmesi: öğrenci bilgisinin değerlendirilmesi, değerlendirme yöntemi, öğrenci sayısı, karşılaştırma gruplarının sayısı, öğrencilerin rastgele dağıtılması, eğitim/öğrenci türü.
MEDLINE'da 418 çalışma tespit edildi ve 139 makale "insan" filtresiyle hariç tutuldu.Başlıklar ve özetler incelendikten sonra 103 çalışma tam metin olarak okunmak üzere seçildi.34 makale patolojik model (9 makale), tıbbi/cerrahi eğitim modeli (4 makale), hayvan modeli (4 makale), 3 boyutlu radyolojik model (1 makale) olması veya orijinal bilimsel makale olmaması (16 bölüm) nedeniyle hariç tutuldu.).İncelemeye toplam 68 makale dahil edildi.Şekil 1 seçim sürecini bir akış şeması olarak göstermektedir.
Bu sistematik incelemeye makalelerin tanımlanmasını, taranmasını ve dahil edilmesini özetleyen akış şeması
Tüm çalışmalar 2014 ile 2022 yılları arasında yayınlandı ve ortalama yayın yılı 2019 idi. Dahil edilen 68 makale arasında 33'ü (%49) tanımlayıcı ve deneysel, 17'si (%25) tamamen deneysel ve 18'i (%26) araştırma amaçlıydı. deneysel.Tamamen açıklayıcı.50 (%73) deneysel çalışmanın 21'inde (%31) randomizasyon kullanıldı.Sadece 34 çalışma (%50) istatistiksel analiz içeriyordu.Tablo 1 her çalışmanın özelliklerini özetlemektedir.
33 makale (%48) baş bölgesini, 19 makale (%28) torasik bölgeyi, 17 makale (%25) abdominopelvik bölgeyi ve 15 makale (%22) ekstremiteleri inceledi.Elli bir makale (%75) 3D baskılı kemiklerden anatomik modeller veya çok kesitli anatomik modeller olarak bahsetti.
3DPAM geliştirmek için kullanılan kaynak modeller veya dosyalar ile ilgili olarak, 23 makale (%34) hasta verilerinin kullanımından, 20 makale (%29) kadavra verilerinin kullanımından ve 17 makale (%25) veri tabanlarının kullanımından bahsetmiştir.7 çalışmada (%10) kullanılan belgelerin kaynağı açıklanmadı.
47 çalışma (%69) bilgisayarlı tomografiye dayalı 3DPAM geliştirdi ve 3 çalışma (%4) mikroBT kullanımını bildirdi.7 makale (%10) optik tarayıcılar kullanarak, 4 makale (%6) MRI kullanarak ve 1 makale (%1) kamera ve mikroskop kullanarak 3 boyutlu nesneleri yansıttı.14 makalede (%21) 3D model tasarımı kaynak dosyalarının kaynağından bahsedilmedi.3D dosyalar, 0,5 mm'den daha düşük ortalama uzamsal çözünürlükle oluşturulur.Optimum çözünürlük 30 μm'dir [80] ve maksimum çözünürlük 1,5 mm'dir [32].
Altmış farklı yazılım uygulaması (segmentasyon, modelleme, tasarım veya baskı) kullanıldı.En sık Mimics (Materialise, Leuven, Belçika) kullanıldı (14 çalışma, %21), bunu MeshMixer (Autodesk, San Rafael, CA) (13 çalışma, %19), Geomagic (3D System, MO, NC, Leesville) izledi. .(10 çalışma, %15), 3D Slicer (Slicer Developer Training, Boston, MA) (9 çalışma, %13), Blender (Blender Foundation, Amsterdam, Hollanda) (8 çalışma, %12) ve CURA (Geldemarsen, Hollanda) (7 çalışma, %10).
Altmış yedi farklı yazıcı modelinden ve beş yazdırma işleminden bahsediliyor.26 üründe (%38) FDM (Fused Deposition Modeling) teknolojisi, 13 üründe (%19) malzeme patlatma ve son olarak bağlayıcı patlatma (11 ürün, %16) kullanıldı.En az kullanılan teknolojiler stereolitografi (SLA) (5 ürün, %7) ve seçici lazer sinterlemedir (SLS) (4 ürün, %6).En sık kullanılan yazıcı (7 makale, %10) Connex 500'dür (Stratasys, Rehovot, İsrail) [27, 30, 32, 36, 45, 62, 65].
3DPAM yapımında kullanılan malzemeleri belirtirken (51 makale, %75), 48 çalışmada (%71) plastik ve türevleri kullanıldı.Kullanılan ana malzemeler PLA (polilaktik asit) (n = 20, %29), reçine (n = 9, %13) ve ABS (akrilonitril bütadien stiren) (7 tip, %10) idi.23 makale (%34) birden fazla malzemeden yapılmış 3DPAM'i incelemiş, 36 makale (%53) tek bir malzemeden yapılmış 3DPAM'i sunmuş ve 9 makale (%13) herhangi bir malzeme belirtmemiştir.
Yirmi dokuz makale (%43) ortalama 1:1 olmak üzere 0,25:1 ile 2:1 arasında değişen baskı oranları bildirdi.Yirmi beş makale (%37) 1:1 oranını kullandı.28 3DPAM (%41) birden fazla renkten oluşuyordu ve 9'u (%13) baskıdan sonra boyanmıştı [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75].
Otuz dört makalede (%50) maliyetlerden bahsediliyordu.9 makalede (%13) 3D yazıcıların ve hammaddelerin maliyetinden bahsedildi.Yazıcıların fiyatı 302 ila 65.000 ABD Doları arasında değişmektedir.Belirtildiğinde model fiyatları 1,25 ila 2.800 ABD Doları arasında değişmektedir;bu uç noktalar iskelet örneklerine [47] ve yüksek doğruluklu retroperitoneal modellere [48] karşılık gelir.Tablo 2, dahil edilen her çalışma için model verilerini özetlemektedir.
Otuz yedi çalışma (%54) 3DAPM'yi bir referans modelle karşılaştırdı.Bu çalışmalar arasında en yaygın karşılaştırıcı anatomik referans modeli olup 14 makalede (%38), 6 makalede (%16) plastineli preparatlar ve 6 makalede (%16) plastineli preparatlar kullanılmıştır.Sanal gerçeklik kullanımı, bilgisayarlı tomografi görüntüleme 5 makalede (%14) bir 3DPAM, 3 makalede (%8) başka bir 3DPAM, 1 makalede (%3) ciddi oyunlar, 1 makalede (%3) radyografiler, iş modelleri 1 makalede (%3) ve 1 makalede (%3) artırılmış gerçeklik.Otuz dört (%50) çalışma 3DPAM'yi değerlendirdi.On beş (%48) değerlendiricinin deneyimlerini ayrıntılı olarak araştırıyor (Tablo 3).3DPAM, 7 çalışmada (%47) cerrahlar veya ilgili doktorlar, 6 çalışmada (%40) anatomi uzmanları, 3 çalışmada (%20) öğrenciler, 3 çalışmada (%20) öğretmenler (disiplin belirtilmemiş) tarafından değerlendirme amacıyla uygulanmıştır. ve makalede bir değerlendirici daha var (%7).Ortalama değerlendirici sayısı 14'tür (en az 2, en fazla 30).Otuz üç çalışma (%49) 3DPAM morfolojisini niteliksel olarak değerlendirdi ve 10 çalışma (%15) 3DPAM morfolojisini niceliksel olarak değerlendirdi.Niteliksel değerlendirmelerin kullanıldığı 33 çalışmanın 16'sında tamamen tanımlayıcı değerlendirmeler (%48), 9'unda testler/derecelendirmeler/anketler (%27) ve 8'inde Likert ölçekleri (%24) kullanıldı.Tablo 3, dahil edilen her çalışmadaki modellerin morfolojik değerlendirmelerini özetlemektedir.
Otuz üç (%48) makale incelendi ve öğrencilere 3DPAM öğretiminin etkililiği karşılaştırıldı.Bu çalışmaların 23'ünde (%70) öğrenci memnuniyeti değerlendirilmiş, 17'sinde (%51) Likert ölçekleri kullanılmış, 6'sında (%18) diğer yöntemler kullanılmıştır.Yirmi iki makale (%67) öğrencinin öğrenmesini bilgi testi yoluyla değerlendirdi; bunlardan 10'u (%30) ön testler ve/veya son testler kullandı.On bir çalışma (%33) öğrencilerin bilgilerini değerlendirmek için çoktan seçmeli sorular ve testler kullandı ve beş çalışma (%15) görüntü etiketleme/anatomik tanımlama kullandı.Her çalışmaya ortalama 76 öğrenci katılmıştır (en az 8, en fazla 319).Yirmi dört çalışmanın (%72) kontrol grubu vardı ve bunların 20'sinde (%60) randomizasyon kullanıldı.Buna karşılık, bir çalışmada (%3) anatomik modeller 10 farklı öğrenciye rastgele atanmıştır.Ortalama olarak 2,6 grup karşılaştırıldı (en az 2, en fazla 10).Yirmi üç çalışmaya (%70) tıp öğrencileri dahil edildi ve bunların 14'ü (%42) birinci sınıf tıp öğrencisiydi.Çalışmaların altısı (%18) asistanları, 4'ü (%12) diş hekimliği öğrencilerini ve 3'ü (%9) fen bilimleri öğrencilerini içeriyordu.Altı çalışma (%18) 3DPAM kullanarak otonom öğrenmeyi uyguladı ve değerlendirdi.Tablo 4, dahil edilen her çalışma için 3DPAM öğretim etkililiği değerlendirmesinin sonuçlarını özetlemektedir.
Yazarlar tarafından bildirilen normal insan anatomisini öğretmek için bir öğretim aracı olarak 3DPAM 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], eğitici etki [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 olanağı [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], model iskeletinin hızlı tasarımı [81], ev modellerini işbirliği içinde oluşturma ve kullanma yeteneği [49, 60, 71], geliştirilmiş zihinsel rotasyon yetenekleri [23] ve bilginin akılda tutulması [32] ile öğretmenlerde [32] 25, 63] ve öğrenci memnuniyeti [25, 63].45, 46, 52, 52, 57, 63, 66, 69, 84].
Ana dezavantajlar tasarımla ilgilidir: sertlik [80], tutarlılık [28, 62], detay 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 gereken uzun süre [36, 52, 57, 58, 74], yazdırma süresi [57, 63, 66, 67], anatomik değişkenliğin olmaması [25], ve maliyet.Yüksek[48].
Bu sistematik inceleme, 9 yıl boyunca yayınlanan 68 makaleyi özetlemekte ve bilim camiasının normal insan anatomisini öğretmeye yönelik bir araç olarak 3DPAM'e olan ilgisini vurgulamaktadır.Her anatomik bölge incelendi ve 3D yazdırıldı.Bu makalelerden 37 makale 3DPAM'yi diğer modellerle karşılaştırdı ve 33 makale 3DPAM'in öğrenciler için pedagojik uygunluğunu değerlendirdi.
Anatomik 3D baskı çalışmalarının tasarımındaki farklılıklar göz önüne alındığında meta-analiz yapılmasını uygun bulmadık.2020 yılında yayınlanan bir meta-analiz, 3DPAM tasarımı ve üretiminin teknik ve teknolojik yönlerini analiz etmeden, esas olarak eğitim sonrası anatomik bilgi testlerine odaklandı [10].
Baş bölgesi en çok çalışılan bölgedir, bunun nedeni muhtemelen anatomisinin karmaşıklığının öğrencilerin bu anatomik bölgeyi uzuvlara veya gövdeye kıyasla üç boyutlu alanda tasvir etmesini zorlaştırmasıdır.BT bugüne kadar en sık kullanılan görüntüleme yöntemidir.Bu teknik özellikle tıbbi ortamlarda yaygın olarak kullanılmaktadır ancak sınırlı uzaysal çözünürlüğe ve düşük yumuşak doku kontrastına sahiptir.Bu sınırlamalar BT taramalarını sinir sisteminin bölümlenmesi ve modellenmesi için uygunsuz hale getirir.Öte yandan bilgisayarlı tomografi kemik dokusu segmentasyonu/modellemesi için daha uygundur;Kemik/yumuşak doku kontrastı, anatomik modellerin 3D baskısından önce bu adımların tamamlanmasına yardımcı olur.Öte yandan mikroBT, kemik görüntülemede uzaysal çözünürlük açısından referans teknoloji olarak kabul edilmektedir [70].Görüntü elde etmek için optik tarayıcılar veya MRI da kullanılabilir.Daha yüksek çözünürlük, kemik yüzeylerinin düzgünleşmesini önler ve anatomik yapıların inceliğini korur [59].Model seçimi aynı zamanda mekansal çözünürlüğü de etkiler: örneğin plastikleştirme modellerinin çözünürlüğü daha düşüktür [45].Grafik tasarımcılarının özel 3 boyutlu modeller yaratması gerekiyor, bu da maliyetleri artırıyor (saatte 25 ila 150 dolar) [43].Yüksek kaliteli .STL dosyalarının elde edilmesi, yüksek kaliteli anatomik modeller oluşturmak için yeterli değildir.Anatomik modelin baskı plakası üzerindeki oryantasyonu gibi baskı parametrelerinin belirlenmesi gereklidir [29].Bazı yazarlar, 3DPAM'in doğruluğunu artırmak için mümkün olan her yerde SLS gibi gelişmiş yazdırma teknolojilerinin kullanılması gerektiğini öne sürmektedir [38].3DPAM'ın üretimi profesyonel yardım gerektirir;en çok aranan uzmanlar mühendisler [72], radyologlar [75], grafik tasarımcıları [43] ve anatomistlerdir [25, 28, 51, 57, 76, 77].
Segmentasyon ve modelleme yazılımları, doğru anatomik modellerin elde edilmesinde önemli faktörlerdir ancak bu yazılım paketlerinin maliyeti ve karmaşıklığı bunların kullanımını engellemektedir.Birçok çalışma, farklı yazılım paketlerinin ve baskı teknolojilerinin kullanımını karşılaştırarak her teknolojinin avantajlarını ve dezavantajlarını vurgulamıştır [68].Modelleme yazılımının yanı sıra seçilen yazıcıya uyumlu baskı yazılımı da gereklidir;bazı yazarlar çevrimiçi 3 boyutlu baskıyı kullanmayı tercih etmektedir [75].Yeterli sayıda 3 boyutlu nesne basıldığında, yatırım finansal getiri sağlayabilir [72].
Plastik bugüne kadar en yaygın kullanılan malzemedir.Geniş doku ve renk yelpazesi onu 3DPAM için tercih edilen malzeme haline getiriyor.Bazı yazarlar geleneksel kadavra veya plak modellerle karşılaştırıldığında yüksek mukavemetini övmüştür [24, 56, 73].Bazı plastiklerin bükülme veya esneme özellikleri bile vardır.Örneğin FDM teknolojisine sahip Filaflex %700'e kadar esneyebilmektedir.Bazı yazarlar bunun kas, tendon ve bağ replikasyonu için tercih edilen materyal olduğunu düşünmektedir [63].Öte yandan, iki çalışma baskı sırasında fiber oryantasyonuyla ilgili soruları gündeme getirdi.Aslında kas lifi oryantasyonu, insersiyonu, innervasyonu ve fonksiyonu kas modellemede kritik öneme sahiptir [33].
Şaşırtıcı bir şekilde, çok az çalışma baskının ölçeğinden bahsediyor.Birçok kişi 1:1 oranının standart olduğunu düşündüğünden yazar bundan bahsetmemeyi seçmiş olabilir.Ölçek büyütme, büyük gruplarda yönlendirilmiş öğrenme için faydalı olsa da, özellikle artan sınıf mevcutları ve modelin fiziksel boyutunun önemli bir faktör olması nedeniyle ölçeklendirmenin fizibilitesi henüz araştırılmamıştır.Elbette tam boyutlu ölçekler, çeşitli anatomik öğelerin yerini belirlemeyi ve hastaya iletmeyi kolaylaştırır; bu da bunların neden sıklıkla kullanıldığını açıklayabilir.
Piyasada bulunan birçok yazıcıdan, yüksek çözünürlüklü renkli ve çok malzemeli (ve dolayısıyla çok dokulu) baskı sağlamak için PolyJet (malzeme inkjet veya bağlayıcı inkjet) teknolojisini kullananların maliyeti 20.000 ABD Doları ile 250.000 ABD Doları arasındadır ( https:/ /www.aniwaa.com/).Bu yüksek maliyet, tıp fakültelerinde 3DPAM'ın tanıtımını sınırlayabilir.Yazıcının maliyetine ek olarak inkjet baskı için gerekli malzemelerin maliyeti de SLA veya FDM yazıcılara göre daha yüksektir [68].SLA veya FDM yazıcıların fiyatları da daha uygun olup, bu incelemede listelenen makalelerde 576 € ile 4.999 € arasında değişmektedir.Tripodi ve meslektaşlarına göre, her bir iskelet parçası 1,25 ABD Doları karşılığında basılabilmektedir [47].On bir çalışma, 3D baskının plastikleştirme veya ticari modellerden daha ucuz olduğu sonucuna varmıştır [24, 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 63, 80, 81, 83].Üstelik bu ticari modeller, anatomi öğretimi için yeterli ayrıntı olmadan hasta bilgisi sağlamak üzere tasarlanmıştır [80].Bu ticari modellerin 3DPAM'den daha düşük olduğu düşünülmektedir [44].Kullanılan baskı teknolojisine ek olarak nihai maliyetin ölçekle ve dolayısıyla 3DPAM'in nihai boyutuyla orantılı olduğunu belirtmekte fayda var [48].Bu nedenlerden dolayı tam boyutlu ölçek tercih edilir [37].
Sadece bir çalışma 3DPAM'yi ticari olarak mevcut anatomik modellerle karşılaştırdı [72].Kadavra örnekleri 3DPAM için en sık kullanılan karşılaştırıcıdır.Sınırlamalarına rağmen kadavra modelleri anatomi öğretiminde değerli bir araç olmayı sürdürüyor.Otopsi, diseksiyon ve kuru kemik arasında bir ayrım yapılmalıdır.Eğitim testlerine dayanan iki çalışma, 3DPAM'ın plastinasyonlu diseksiyondan anlamlı derecede daha etkili olduğunu gösterdi [16, 27].Bir çalışmada 3DPAM (alt ekstremite) kullanılarak yapılan bir saatlik eğitim ile aynı anatomik bölgenin bir saatlik diseksiyonu karşılaştırıldı [78].İki öğretim yöntemi arasında anlamlı bir fark yoktu.Bu tür karşılaştırmaların yapılması zor olduğundan bu konu hakkında çok az araştırma olması muhtemeldir.Diseksiyon öğrenciler için zaman alıcı bir hazırlıktır.Bazen neyin hazırlandığına bağlı olarak onlarca saatlik hazırlık gerekebilir.Üçüncü bir karşılaştırma kuru kemiklerle yapılabilir.Tsai ve Smith tarafından yapılan bir araştırma, 3DPAM kullanan grupta test puanlarının anlamlı derecede daha iyi olduğunu buldu [51, 63].Chen ve meslektaşları, 3 boyutlu modelleri kullanan öğrencilerin yapıları (kafataları) tanımlama konusunda daha iyi performans gösterdiğini ancak ÜBÖ puanlarında herhangi bir fark olmadığını belirttiler [69].Son olarak, Tanner ve arkadaşları pterigopalatin fossanın 3DPAM'ini kullanarak bu grupta daha iyi test sonrası sonuçlar elde ettiklerini gösterdiler [46].Bu literatür taramasında başka yeni öğretim araçları da belirlendi.Bunlar arasında en yaygın olanları artırılmış gerçeklik, sanal gerçeklik ve ciddi oyunlardır [43].Mahrous ve meslektaşlarına göre anatomik modellerin tercihi, öğrencilerin video oyunu oynadığı saat sayısına bağlıdır [31].Öte yandan, yeni anatomi öğretim araçlarının en büyük dezavantajı, özellikle tamamen sanal araçlar için dokunsal geri bildirimdir [48].
Yeni 3DPAM'yi değerlendiren çalışmaların çoğu bilgi ön testlerini kullanmıştır.Bu ön testler değerlendirmede önyargının önlenmesine yardımcı olur.Bazı yazarlar, deneysel çalışmalar yapmadan önce, ön testte ortalamanın üzerinde puan alan tüm öğrencileri dışlamaktadır [40].Garas ve meslektaşlarının bahsettiği önyargılar arasında modelin rengi ve öğrenci sınıfındaki gönüllülerin seçimi vardı [61].Boyama anatomik yapıların tanımlanmasını kolaylaştırır.Chen ve meslektaşları, gruplar arasında başlangıç farklılıkları olmayan katı deney koşulları oluşturdular ve çalışma mümkün olan maksimum ölçüde körleştirildi [69].Lim ve meslektaşları, değerlendirmede önyargıyı önlemek için son test değerlendirmesinin üçüncü bir tarafça tamamlanmasını önermektedir [16].Bazı çalışmalar 3DPAM'nin fizibilitesini değerlendirmek için Likert ölçeklerini kullanmıştır.Bu araç memnuniyetin değerlendirilmesi için uygundur ancak yine de farkında olunması gereken önemli önyargılar vardır [86].
3DPAM'ın eğitimsel uygunluğu, 33 çalışmanın 14'ünde, birinci sınıf tıp öğrencileri de dahil olmak üzere, öncelikle tıp öğrencileri arasında değerlendirildi.Wilk ve meslektaşları pilot çalışmalarında tıp öğrencilerinin 3D baskının anatomi öğrenimlerine dahil edilmesi gerektiğine inandıklarını bildirdiler [87].Cercenelli araştırmasında ankete katılan öğrencilerin %87'si, çalışmanın ikinci yılının 3DPAM kullanımı için en iyi zaman olduğuna inanıyordu [84].Tanner ve meslektaşlarının sonuçları ayrıca öğrencilerin bu alanda hiç çalışmamış olmaları halinde daha iyi performans gösterdiklerini gösterdi [46].Bu veriler, tıp fakültesinin ilk yılının 3DPAM'yi anatomi öğretimine dahil etmek için en uygun zaman olduğunu göstermektedir.Ye'nin meta-analizi bu fikri destekledi [18].Çalışmaya dahil edilen 27 makale arasında, tıp öğrencilerinde geleneksel modellerle karşılaştırıldığında 3DPAM performansında önemli farklılıklar vardı, ancak asistanlarda bu fark yoktu.
Bir öğrenme aracı olarak 3DPAM akademik başarıyı [16, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], bilginin uzun vadeli akılda tutulmasını [32] ve öğrenci memnuniyetini [25, 45, 46, 52, 57, 63] geliştirir , 66]., 69, 84].Uzmanlardan oluşan paneller de bu modelleri yararlı buldu [37, 42, 49, 81, 82] ve iki araştırmada öğretmenlerin 3DPAM'den memnuniyeti ortaya çıktı [25, 63].Tüm kaynaklar arasında Backhouse ve meslektaşları, 3D baskının geleneksel anatomik modellere en iyi alternatif olduğunu düşünüyorlar [49].İlk meta-analizlerinde Ye ve meslektaşları, 3DPAM talimatları alan öğrencilerin 2D veya kadavra talimatları alan öğrencilere göre daha iyi son test puanlarına sahip olduklarını doğruladılar [10].Ancak 3DPAM'i karmaşıklığa göre değil, sadece kalp, sinir sistemi ve karın boşluğuna göre farklılaştırdılar.Yedi çalışmada 3DPAM, öğrencilere uygulanan bilgi testlerine dayalı diğer modellerden daha iyi performans göstermedi [32, 66, 69, 77, 78, 84].Salazar ve meslektaşları meta-analizlerinde 3DPAM kullanımının özellikle karmaşık anatominin anlaşılmasını iyileştirdiği sonucuna vardılar [17].Bu kavram Hitas'ın editöre yazdığı mektupla tutarlıdır [88].Daha az karmaşık olduğu düşünülen bazı anatomik alanlar 3DPAM kullanımını gerektirmezken, daha karmaşık anatomik alanlar (boyun veya sinir sistemi gibi) 3DPAM için mantıklı bir seçim olacaktır.Bu kavram, özellikle öğrencilerin model performansının üstün olduğu alanda bilgi eksikliği olduğunda, bazı 3DPAM'lerin neden geleneksel modellere göre üstün görülmediğini açıklayabilir.Bu nedenle, konu hakkında halihazırda bilgisi olan öğrencilere (tıp öğrencileri veya asistanlar) basit bir model sunmak, öğrenci performansını artırmaya yardımcı değildir.
Listelenen tüm eğitimsel faydalardan 11 çalışma modellerin görsel veya dokunsal niteliklerini vurgulamış [27,34,44,45,48,50,55,63,67,72,85] ve 3 çalışma güç ve dayanıklılığı geliştirmiştir (33 , 50 -52, 63, 79, 85, 86).Diğer avantajlar ise öğrencilerin yapıları manipüle edebilmesi, öğretmenlerin zamandan tasarruf edebilmesi, muhafaza edilmesinin kadavralara göre daha kolay olması, projenin 24 saat içinde tamamlanabilmesi, evde eğitim aracı olarak kullanılabilmesi ve büyük miktarlarda ders vermek için kullanılabilmesidir. bilginin.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 geliştirebilir [23] ve kesitsel görüntülerin yorumlanmasını iyileştirebilir [23, 32].İki çalışma, 3DPAM'ye maruz kalan öğrencilerin ameliyat geçirme olasılığının daha yüksek olduğunu buldu [40, 74].Fonksiyonel anatomiyi incelemek için gereken hareketi oluşturmak üzere metal konektörler yerleştirilebilir [51, 53] veya tetikleyici tasarımlar kullanılarak modeller basılabilir [67].
3D baskı, modelleme aşamasında belirli yönleri iyileştirerek, [48, 80] uygun bir temel oluşturarak, [59] birden fazla modeli birleştirerek, [36] şeffaflığı kullanarak, (49) renk kullanarak, [45] veya belirli iç yapıların görünür hale getirilmesi [30].Tripodi ve meslektaşları, 3D baskılı kemik modellerini tamamlamak için heykel kilini kullandılar ve birlikte oluşturulan modellerin öğretim araçları olarak değerini vurguladılar [47].9 çalışmada renk baskıdan sonra uygulandı [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75] ancak öğrenciler bunu yalnızca bir kez uyguladılar [49].Ne yazık ki, çalışma model eğitiminin kalitesini veya eğitim sırasını değerlendirmemiştir.Harmanlanmış öğrenmenin ve birlikte yaratmanın yararları iyice ortaya konduğundan, bu durum anatomi eğitimi bağlamında dikkate alınmalıdır [89].Büyüyen reklamcılık faaliyetleriyle başa çıkabilmek için modelleri değerlendirmek amacıyla kendi kendine öğrenme birçok kez kullanılmıştır [24, 26, 27, 32, 46, 69, 82].
Bir çalışma plastik malzemenin renginin çok parlak olduğu sonucuna vardı[45], başka bir çalışma modelin çok kırılgan olduğu sonucuna vardı[71] ve diğer iki çalışma bireysel modellerin tasarımında anatomik değişkenlik eksikliğini gösterdi[25, 45 ].Yedi çalışma 3DPAM'ın anatomik detaylarının yetersiz olduğu sonucuna varmıştır [28, 34, 45, 48, 62, 63, 81].
Retroperiton veya servikal bölge gibi geniş ve karmaşık bölgelerin daha ayrıntılı anatomik modelleri için, segmentasyon ve modelleme süresinin çok uzun olduğu ve maliyetin çok yüksek olduğu düşünülmektedir (yaklaşık 2000 ABD Doları) [27, 48].Hojo ve arkadaşları yaptıkları çalışmada pelvisin anatomik modelinin oluşturulmasının 40 saat sürdüğünü bildirmişlerdir (42).En uzun segmentasyon süresi, Weatherall ve meslektaşlarının tam bir pediatrik hava yolu modeli oluşturmak için birden fazla modelin birleştirildiği bir çalışmada 380 saatti [36].Dokuz çalışmada segmentasyon ve yazdırma süresi dezavantaj olarak değerlendirildi [36, 42, 57, 58, 74].Bununla birlikte, 12 çalışma modellerinin fiziksel özelliklerini, özellikle tutarlılıklarını, [28, 62] şeffaflık eksikliğini, [30] kırılganlık ve tek renkliliği, [71] yumuşak doku eksikliğini [66] veya detay eksikliğini [28, 34]., 45, 48, 62, 63, 81].Bu dezavantajlar, segmentasyon veya simülasyon süresinin arttırılmasıyla aşılabilir.İlgili bilgilerin kaybolması ve geri alınması üç ekibin karşılaştığı bir sorundu [30, 74, 77].Hasta raporlarına göre iyotlu kontrast maddeler, doz sınırlamaları nedeniyle optimal vasküler görünürlük sağlamamıştır [74].Kadavra modelinin enjeksiyonu “mümkün olduğunca az” ilkesinden ve enjekte edilen kontrast madde dozunun sınırlamalarından uzaklaşan ideal bir yöntem gibi görünmektedir.
Ne yazık ki birçok makale 3DPAM'in bazı temel özelliklerinden bahsetmiyor.Makalelerin yarısından azı, 3DPAM'lerinin renkli olup olmadığını açıkça belirtti.Basılı yayın kapsamının kapsamı tutarsızdı (makalelerin %43'ü) ve yalnızca %34'ü çoklu medya kullanımından bahsetti.Bu yazdırma parametreleri kritiktir çünkü 3DPAM'in öğrenme özelliklerini etkilerler.Çoğu makale, 3DPAM elde etmenin karmaşıklıkları (tasarım süresi, personel nitelikleri, yazılım maliyetleri, baskı maliyetleri vb.) hakkında yeterli bilgi sağlamamaktadır.Bu bilgi kritik öneme sahiptir ve yeni bir 3DPAM geliştirmek için bir projeye başlamayı düşünmeden önce dikkate alınmalıdır.
Bu sistematik inceleme, normal anatomik modellerin tasarlanması ve 3 boyutlu yazdırılmasının, özellikle FDM veya SLA yazıcılar ve ucuz tek renkli plastik malzemeler kullanıldığında düşük maliyetle mümkün olduğunu göstermektedir.Ancak bu temel tasarımlar renk eklenerek veya farklı materyallerden tasarımlar eklenerek zenginleştirilebilir.Daha gerçekçi modeller (bir kadavra referans modelinin dokunsal niteliklerini yakından kopyalamak 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 yazdırma işlemi seçilirse seçilsin, uygun görüntüleme yönteminin seçilmesi 3DPAM'in başarısının anahtarıdır.Uzaysal çözünürlük ne kadar yüksek olursa model o kadar gerçekçi olur ve ileri araştırmalar için kullanılabilir.Pedagojik açıdan bakıldığında 3DPAM, öğrencilere uygulanan bilgi testleri ve onların memnuniyetiyle kanıtlandığı üzere, anatomi öğretiminde etkili bir araçtır.3DPAM'in öğretici etkisi, karmaşık anatomik bölgeleri yeniden ürettiğinde ve öğrencilerin bunu tıp eğitimlerinin erken dönemlerinde kullandıklarında en iyi düzeydedir.
Mevcut çalışmada oluşturulan ve/veya analiz edilen veri setleri, dil engelleri nedeniyle kamuya açık değildir ancak makul talep üzerine ilgili yazardan temin edilebilir.
Drake RL, Lowry DJ, Pruitt CM.ABD tıp fakültesi müfredatındaki kaba anatomi, mikroanatomi, nörobiyoloji ve embriyoloji derslerinin gözden geçirilmesi.Anat Rec.2002;269(2):118-22.
Ghosh SK 21. yüzyılda anatomi bilimi için bir eğitim aracı olarak kadavra diseksiyonu: Bir eğitim aracı olarak diseksiyon.Fen eğitiminin analizi.2017;10(3):286–99.
Gönderim zamanı: 13 Kasım 2023