Tradicionalna disekcija kadavrov je v upadu, medtem ko plastinacija in 3D-natisnjeni (3DP) modeli pridobivajo na priljubljenosti kot alternativa tradicionalnim metodam poučevanja anatomije. Ni jasno, kakšne so prednosti in slabosti teh novih orodij in kako bi lahko vplivala na učno izkušnjo študentov pri anatomiji, ki vključuje človeške vrednote, kot so spoštovanje, skrb in empatija.
Takoj po randomizirani navzkrižni študiji je bilo povabljenih 96 študentov. Uporabljena je bila pragmatična zasnova za raziskovanje učnih izkušenj z uporabo anatomsko plastificiranih in 3D modelov srca (1. faza, n=63) in vratu (2. faza, n=33). Izvedena je bila induktivna tematska analiza na podlagi 278 pregledov prostega besedila (ki se nanašajo na prednosti, slabosti, področja za izboljšave) in dobesednih prepisov fokusnih skupin (n=8) o učenju anatomije z uporabo teh orodij.
Opredeljene so bile štiri teme: zaznana avtentičnost, temeljno razumevanje in kompleksnost, odnos spoštovanja in skrbi, multimodalnost in vodenje.
Na splošno so študenti menili, da so plastinirani primerki bolj realistični in so se zato počutili bolj spoštovane in skrbne kot modeli 3DP, ki so bili lažji za uporabo in bolj primerni za učenje osnovne anatomije.
Obdukcija človeka je standardna metoda poučevanja v medicinskem izobraževanju že od 17. stoletja [1, 2]. Vendar pa zaradi omejenega dostopa, visokih stroškov vzdrževanja kadavrov [3, 4], znatnega skrajšanja časa usposabljanja za anatomijo [1, 5] in tehnološkega napredka [3, 6] učne ure anatomije, ki se poučujejo s tradicionalnimi metodami disekcije, upadajo. To odpira nove možnosti za raziskovanje novih metod poučevanja in orodij, kot so plastinirani človeški vzorci in 3D-natisnjeni (3DP) modeli [6,7,8].
Vsako od teh orodij ima prednosti in slabosti. Plastificirani vzorci so suhi, brez vonja, realistični in nenevarni [9,10,11], zaradi česar so idealni za poučevanje in vključevanje študentov v preučevanje in razumevanje anatomije. Vendar so tudi togi in manj prožni [10, 12], zato velja, da jih je težje manipulirati in doseči globlje strukture [9]. Kar zadeva stroške, so plastificirani vzorci na splošno dražji za nakup in vzdrževanje kot 3DP modeli [6,7,8]. Po drugi strani pa 3DP modeli omogočajo različne teksture [7, 13] in barve [6, 14] ter jih je mogoče dodeliti določenim delom, kar študentom pomaga lažje prepoznati, razlikovati in si zapomniti pomembne strukture, čeprav se to zdi manj realistično kot plastificirani vzorci.
Številne študije so preučevale učne izide/uspešnost različnih vrst anatomskih instrumentov, kot so plastificirani vzorci, 2D-slike, mokri rezi, mize Anatomage (Anatomage Inc., San Jose, Kalifornija) in 3DP-modeli [11, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21]. Vendar so se rezultati razlikovali glede na izbiro učnega instrumenta, uporabljenega v kontrolni in intervencijski skupini, pa tudi glede na različna anatomska področja [14, 22]. Na primer, pri uporabi v kombinaciji z mokro disekcijo [11, 15] in mizami za obdukcijo [20] so študenti poročali o večjem zadovoljstvu z učenjem in odnosu do plastiniranih vzorcev. Podobno uporaba vzorcev plastinacije odraža pozitiven rezultat objektivnega znanja študentov [23, 24].
3DP modeli se pogosto uporabljajo kot dopolnitev tradicionalnih metod poučevanja [14,17,21]. Loke in sod. (2017) so poročali o uporabi 3DP modela za razumevanje prirojenih srčnih bolezni pri pediatru [18]. Ta študija je pokazala, da je imela skupina 3DP večje zadovoljstvo z učenjem, boljše razumevanje Fallotove tetrade in izboljšano sposobnost obvladovanja pacientov (samo-učinkovitost) v primerjavi s skupino 2D-slikanja. Preučevanje anatomije žilnega drevesa in anatomije lobanje z uporabo 3DP modelov zagotavlja enako zadovoljstvo z učenjem kot 2D-slike [16, 17]. Te študije so pokazale, da so 3DP modeli boljši od 2D-ilustracij glede zadovoljstva z učenjem, ki ga zaznavajo učenci. Vendar pa so študije, ki so posebej primerjale večmaterialne 3DP modele s plastificiranimi vzorci, omejene. Mogali in sod. (2021) so uporabili model plastinacije z njegovimi 3DP modeli srca in vratu ter poročali o podobnem povečanju znanja med kontrolno in eksperimentalno skupino [21].
Vendar pa so potrebni dodatni dokazi za globlje razumevanje, zakaj je učna izkušnja študentov odvisna od izbire anatomskih instrumentov ter različnih delov telesa in organov [14, 22]. Humanistične vrednote so zanimiv vidik, ki lahko vpliva na to dojemanje. To se nanaša na spoštovanje, skrb, empatijo in sočutje, ki se pričakujejo od študentov, ki postanejo zdravniki [25, 26]. Humanistične vrednote so se tradicionalno iskale pri obdukcijah, saj se študente učijo sočustvovati z darovanimi trupli in skrbeti zanje, zato je študij anatomije vedno imel posebno mesto [27, 28]. Vendar se to redko meri s plastifikacijskimi in 3DP orodji. Za razliko od zaprtih vprašanj Likertove ankete, kvalitativne metode zbiranja podatkov, kot so razprave v fokusnih skupinah in odprta vprašanja ankete, omogočajo vpogled v komentarje udeležencev, napisane v naključnem vrstnem redu, da bi pojasnili vpliv novih učnih orodij na njihovo učno izkušnjo.
Namen te raziskave je bil torej odgovoriti na vprašanje, kako učenci drugače dojemajo anatomijo, ko imajo na voljo določena orodja (plastinacija) v primerjavi s fizičnimi 3D-natisnjenimi slikami za učenje anatomije?
Da bi odgovorili na zgornja vprašanja, imajo študenti možnost pridobiti, nabrati in deliti anatomsko znanje prek timske interakcije in sodelovanja. Ta koncept se dobro ujema s konstruktivistično teorijo, po kateri posamezniki ali družbene skupine aktivno ustvarjajo in delijo svoje znanje [29]. Takšne interakcije (na primer med vrstniki, med študenti in učitelji) vplivajo na zadovoljstvo z učenjem [30, 31]. Hkrati na učno izkušnjo študentov vplivajo tudi dejavniki, kot so udobje učenja, okolje, metode poučevanja in vsebina predmeta [32]. Posledično lahko te lastnosti vplivajo na učenje študentov in obvladovanje tem, ki jih zanimajo [33, 34]. To je lahko povezano s teoretično perspektivo pragmatične epistemologije, kjer lahko začetni pridelek ali oblikovanje osebnih izkušenj, inteligence in prepričanj določi naslednji potek dejanj [35]. Pragmatični pristop je skrbno načrtovan, da se s pomočjo intervjujev in anket, ki jim sledi tematska analiza [36], prepoznajo kompleksne teme in njihovo zaporedje.
Vzorci kadavrov pogosto veljajo za tihe mentorje, saj veljajo za pomembna darila v korist znanosti in človeštva, ki vzbujajo spoštovanje in hvaležnost študentov do njihovih darovalcev [37, 38]. Prejšnje študije so poročale o podobnih ali višjih objektivnih rezultatih med skupino kadavrov/plastinacije in skupino 3DP [21, 39], vendar ni bilo jasno, ali imajo študenti v obeh skupinah enako učno izkušnjo, vključno s humanističnimi vrednotami. Za nadaljnje raziskave ta študija uporablja načelo pragmatizma [36] za preučitev učne izkušnje in značilnosti modelov 3DP (barva in tekstura) ter jih primerja s plastiniranimi vzorci na podlagi povratnih informacij študentov.
Zaznavanje učencev lahko nato vpliva na odločitve učiteljev o izbiri ustreznih anatomskih orodij na podlagi tega, kaj je in kaj ni učinkovito za poučevanje anatomije. Te informacije lahko učiteljem pomagajo tudi pri prepoznavanju preferenc učencev in uporabi ustreznih orodij za analizo za izboljšanje njihove učne izkušnje.
Namen te kvalitativne študije je bil raziskati, kaj študenti menijo, da je pomembna učna izkušnja z uporabo plastificiranih vzorcev srca in vratu v primerjavi s 3DP modeli. Glede na predhodno študijo Mogalija in sodelavcev iz leta 2018 so študenti menili, da so plastificirani vzorci bolj realistični kot 3DP modeli [7]. Predpostavimo torej:
Glede na to, da so bile plastinacije ustvarjene iz pravih kadavrov, se je od študentov pričakovalo, da bodo plastinacije gledali bolj pozitivno kot 3DP modele v smislu avtentičnosti in humanistične vrednosti.
Ta kvalitativna študija je povezana z dvema predhodnima kvantitativnima študijama [21, 40], ker so bili podatki, predstavljeni v vseh treh študijah, zbrani hkrati od istega vzorca študentov udeležencev. Prvi članek je pokazal podobne objektivne meritve (rezultate testov) med skupinama s plastinacijo in 3DP [21], drugi članek pa je uporabil faktorsko analizo za razvoj psihometrično validiranega instrumenta (štirje dejavniki, 19 postavk) za merjenje izobraževalnih konstruktov, kot so zadovoljstvo z učenjem, samozavest, humanistične vrednote in omejitve učnih medijev [40]. Ta študija je preučevala visokokakovostne odprte in fokusne skupinske razprave, da bi ugotovila, kaj študenti menijo, da je pomembno pri učenju anatomije z uporabo plastiniranih vzorcev in 3D-natisnjenih modelov. Tako se ta študija od prejšnjih dveh člankov razlikuje glede raziskovalnih ciljev/vprašanj, podatkov in analitičnih metod za pridobitev vpogleda v kvalitativne povratne informacije študentov (komentarji v prostem besedilu in fokusna skupina) o uporabi orodij 3DP v primerjavi s plastificiranimi vzorci. To pomeni, da sedanja študija v osnovi rešuje drugačno raziskovalno vprašanje kot prejšnja dva članka [21, 40].
Na avtorjevi ustanovi je anatomija v prvih dveh letih petletnega programa medicine in kirurgije (MBBS) integrirana v sistemske tečaje, kot so kardiopulmonologija, endokrinologija, mišično-skeletni sistem itd. Za podporo splošni anatomski praksi se namesto vzorcev za disekcijo ali mokro disekcijo pogosto uporabljajo mavčni vzorci, plastični modeli, medicinske slike in virtualni 3D-modeli. Skupinske študijske seje nadomeščajo tradicionalna predavanja s poudarkom na uporabi pridobljenega znanja. Na koncu vsakega sistemskega modula opravite spletni formativni preizkus znanja iz anatomije, ki vključuje 20 individualnih najboljših odgovorov (SBA), ki zajemajo splošno anatomijo, slikanje in histologijo. Med poskusom je bilo izvedenih skupno pet formativnih testov (trije v prvem letniku in dva v drugem letniku). Kombinirana celovita pisna ocena za 1. in 2. letnik vključuje dva izpita, od katerih vsak vsebuje 120 SBA. Anatomija postane del teh ocen, načrt ocenjevanja pa določa število anatomskih vprašanj, ki jih je treba vključiti.
Da bi izboljšali razmerje med številom študentov in številom vzorcev, so bili za poučevanje in učenje anatomije preučeni interni 3DP modeli, ki temeljijo na plastiniranih vzorcih. To ponuja priložnost za ugotovitev izobraževalne vrednosti novih 3DP modelov v primerjavi s plastiniranimi vzorci, preden so formalno vključeni v učni načrt anatomije.
V tej študiji je bila izvedena računalniška tomografija (CT) (64-rezinski CT skener Somatom Definition Flash, Siemens Healthcare, Erlangen, Nemčija) na plastičnih modelih srca (eno celo srce in eno srce v prečnem prerezu) ter glave in vratu (eno celo srce in en prerez glave in vratu v midsagitalni ravnini) (slika 1). Slike DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) so bile pridobljene in naložene v program 3D Slicer (različici 4.8.1 in 4.10.2, Harvard Medical School, Boston, Massachusetts) za strukturno segmentacijo po vrstah, kot so mišice, arterije, živci in kosti. Segmentirane datoteke so bile naložene v program Materialize Magics (različica 22, Materialize NV, Leuven, Belgija), da so odstranili šumne lupine, natisnjeni modeli pa so bili shranjeni v formatu STL, ki so bili nato preneseni v tiskalnik Objet 500 Connex3 Polyjet (Stratasys, Eden Prairie, MN) za ustvarjanje 3D anatomskih modelov. Fotopolimerizirajoče smole in prozorni elastomeri (VeroYellow, VeroMagenta in TangoPlus) se pod vplivom UV-sevanja strjujejo plast za plastjo, kar daje vsaki anatomski strukturi svojo teksturo in barvo.
Orodja za preučevanje anatomije, uporabljena v tej študiji. Levo: vrat; desno: prevlečeno in 3D-natisnjeno srce.
Poleg tega sta bila iz celotnega modela srca izbrana ascendentna aorta in koronarni sistem, za pritrditev na model pa so bila izdelana osnovna ogrodja (različica 22, Materialize NV, Leuven, Belgija). Model je bil natisnjen na tiskalniku Raise3D Pro2 (Raise3D Technologies, Irvine, Kalifornija) z uporabo termoplastičnega poliuretanskega (TPU) filamenta. Za prikaz arterij modela je bilo treba odstraniti natisnjen TPU podporni material in krvne žile pobarvati z rdečim akrilom.
Študenti prvega letnika dodiplomskega študija medicine na Medicinski fakulteti Lee Kong Chiang v študijskem letu 2020–2021 (n = 163, 94 moških in 69 žensk) so prejeli e-poštno povabilo k sodelovanju v tej študiji kot prostovoljna dejavnost. Randomizirani navzkrižni poskus je bil izveden v dveh fazah, najprej z zarezo na srcu in nato z zarezo na vratu. Med obema fazama je šesttedensko obdobje izpiranja, da se čim bolj zmanjšajo preostali učinki. V obeh fazah študenti niso bili seznanjeni z učnimi temami in skupinskimi nalogami. V skupini je bilo največ šest ljudi. Študenti, ki so v prvem koraku prejeli plastinirane vzorce, so v drugem koraku prejeli 3DP modele. V vsaki fazi obe skupini prejmeta uvodno predavanje (30 minut) tretje osebe (višjega učitelja), ki mu sledi samostojno učenje (50 minut) z uporabo priloženih orodij in izročkov za samostojno učenje.
Kontrolni seznam COREQ (Celovita merila za poročanje o kvalitativnih raziskavah) se uporablja za vodenje kvalitativnih raziskav.
Študenti so podali povratne informacije o raziskovalnem učnem gradivu z anketo, ki je vključevala tri odprta vprašanja o njihovih prednostih, slabostih in možnostih za razvoj. Vseh 96 anketirancev je podalo odgovore v prosti obliki. Nato je v fokusni skupini sodelovalo osem študentov prostovoljcev (n = 8). Intervjui so bili opravljeni v Centru za usposabljanje za anatomijo (kjer so bili izvedeni poskusi), vodil pa jih je raziskovalec 4 (doktor znanosti), moški, ki ni anatomski inštruktor z več kot 10 leti izkušenj z vodenjem TBL, vendar ni bil vključen v usposabljanje študijske skupine. Študenti pred začetkom študije niso poznali osebnih značilnosti raziskovalcev (niti raziskovalne skupine), vendar jih je obrazec za soglasje obvestil o namenu študije. V fokusni skupini so sodelovali le raziskovalec 4 in študenti. Raziskovalec je študentom opisal fokusno skupino in jih vprašal, ali bi želeli sodelovati. Delili so svoje izkušnje z učenjem 3D-tiskanja in plastinacije ter bili zelo navdušeni. Vodja je študente postavil šest vodilnih vprašanj, da bi jih spodbudil k delu (Dodatno gradivo 1). Primeri vključujejo razpravo o vidikih anatomskih instrumentov, ki spodbujajo učenje in spoznavanje, ter o vlogi empatije pri delu s takimi primerki. »Kako bi opisali svojo izkušnjo preučevanja anatomije z uporabo plastificiranih primerkov in 3D-natisnjenih kopij?« je bilo prvo vprašanje v intervjuju. Vsa vprašanja so odprtega tipa, kar uporabnikom omogoča prosto odgovarjanje na vprašanja brez pristranskih področij, odkrivanje novih podatkov in premagovanje izzivov z učnimi orodji. Udeleženci niso prejeli nobenih posnetkov komentarjev ali analiz rezultatov. Prostovoljna narava študije se je izognila prenasičenosti s podatki. Celoten pogovor je bil posnet za analizo.
Posnetek fokusne skupine (35 minut) je bil dobesedno prepisan in depersonaliziran (uporabljeni so bili psevdonimi). Poleg tega so bila zbrana vprašanja v vprašalniku odprtega tipa. Prepisi fokusnih skupin in vprašanja ankete so bili uvoženi v preglednico Microsoft Excel (Microsoft Corporation, Redmond, WA) za triangulacijo in združevanje podatkov, da bi preverili primerljive ali skladne rezultate ali nove rezultate [41]. To se naredi s teoretično tematsko analizo [41, 42]. Besedilni odgovori vsakega študenta se dodajo skupnemu številu odgovorov. To pomeni, da bodo komentarji, ki vsebujejo več stavkov, obravnavani kot eden. Odgovori z oznakami nič, nič ali brez komentarjev bodo prezrti. Trije raziskovalci (raziskovalka z doktoratom, raziskovalka z magisterijem in asistent z diplomo iz inženirstva in 1–3 leti raziskovalnih izkušenj v medicinski izobrazbi) so neodvisno induktivno kodirali nestrukturirane podatke. Trije programerji uporabljajo prave risalne blazinice za kategorizacijo samolepilnih listkov na podlagi podobnosti in razlik. Izvedenih je bilo več sej za razvrščanje in združevanje kod s sistematičnim in iterativnim prepoznavanjem vzorcev, pri čemer so bile kode združene za identifikacijo podtem (specifičnih ali splošnih značilnosti, kot so pozitivne in negativne lastnosti učnih orodij), ki so nato oblikovale krovne teme [41]. Za dosego soglasja je končne teme odobril 6-letni raziskovalec (doktor znanosti) s 15-letnimi izkušnjami pri poučevanju anatomije.
V skladu s Helsinško deklaracijo je Institucionalni revizijski odbor Tehnološke univerze Nanyang (IRB) (2019-09-024) ocenil protokol študije in pridobil potrebna dovoljenja. Udeleženci so dali informirano soglasje in so bili obveščeni o svoji pravici, da kadar koli odstopijo od sodelovanja.
Šestindevetdeset študentov medicine prvega letnika je podalo popolno informirano soglasje, osnovne demografske podatke, kot sta spol in starost, ter izjavilo, da nimajo predhodnega formalnega usposabljanja iz anatomije. V prvi fazi (srce) in drugi fazi (disekcija vratu) je sodelovalo 63 udeležencev (33 moških in 30 žensk) oziroma 33 udeležencev (18 moških in 15 žensk). Njihova starost se je gibala od 18 do 21 let (povprečje ± standardni odklon: 19,3 ± 0,9) let. Vseh 96 študentov je odgovorilo na vprašalnik (brez opustitve sodelovanja), 8 študentov pa je sodelovalo v fokusnih skupinah. Podanih je bilo 278 odprtih komentarjev o prednostih, slabostih in potrebah po izboljšavah. Med analiziranimi podatki in poročilom o ugotovitvah ni bilo neskladij.
Skozi razprave v fokusnih skupinah in odgovore na anketo so se pojavile štiri teme: zaznana avtentičnost, temeljno razumevanje in kompleksnost, odnos spoštovanja in skrbi, multimodalnost ter vodenje (slika 2). Vsaka tema je podrobneje opisana spodaj.
Štiri teme – zaznana avtentičnost, temeljno razumevanje in kompleksnost, spoštovanje in skrb ter preferenca učnih medijev – temeljijo na tematski analizi odprtih anketnih vprašanj in razprav v fokusnih skupinah. Elementi v modrem in rumenem okvirčku predstavljajo lastnosti prevlečenega vzorca oziroma 3D-modela. 3DP = 3D-tiskanje
Študenti so menili, da so plastinirani vzorci bolj realistični, imajo naravne barve, ki bolj predstavljajo prave kadavre, in imajo natančnejše anatomske podrobnosti kot 3DP modeli. Na primer, orientacija mišičnih vlaken je bolj izrazita v plastificiranih vzorcih v primerjavi z 3DP modeli. To nasprotje je prikazano v spodnji izjavi.
„…zelo podrobno in natančno, kot da bi šlo za resnično osebo (udeleženec C17; pregled plastinacije v prosti obliki).“
Študenti so ugotovili, da so bila orodja 3DP uporabna za učenje osnovne anatomije in ocenjevanje glavnih makroskopskih značilnosti, plastificirani vzorci pa so bili idealni za nadaljnje širjenje znanja in razumevanja kompleksnih anatomskih struktur in regij. Študenti so menili, da čeprav sta oba instrumenta natančna replika drug drugega, pri delu s 3DP modeli v primerjavi s plastificiranimi vzorci manjkajo dragocene informacije. To je pojasnjeno v spodnji izjavi.
„…bilo je nekaj težav, kot so… majhne podrobnosti, kot je fossa ovale… na splošno se lahko uporabi 3D-model srca… za vrat bom morda bolj samozavestno preučil model plastinacije (udeleženec PA1; 3DP, fokusna skupina).“
»…vidne so lahko grobe strukture … podrobno so 3DP vzorci uporabni za preučevanje, na primer, grobejših struktur (in) večjih, lahko prepoznavnih stvari, kot so mišice in organi … morda (za) ljudi, ki morda nimajo dostopa do plastiniranih vzorcev (udeleženec PA3; 3DP, fokusna skupina)«.
Študenti so izrazili več spoštovanja in skrbi za plastificirane vzorce, vendar so bili tudi zaskrbljeni zaradi uničenja strukture zaradi njene krhkosti in pomanjkanja prožnosti. Nasprotno, študenti so svoje praktične izkušnje obogatili z ugotovitvijo, da je mogoče 3DP modele reproducirati, če so poškodovani.
»… smo tudi bolj previdni pri vzorcih plastinacije (udeleženec PA2; plastinacija, fokusna skupina)«.
„…pri vzorcih plastinacije je to kot…nekaj, kar je bilo dolgo časa ohranjeno. Če sem ga poškodoval…mislim, da vemo, da je videti kot resnejša poškodba, ker ima zgodovino (udeleženec PA3; plastinacija, fokusna skupina).“
»3D-natisnjeni modeli se lahko izdelajo relativno hitro in enostavno ... s čimer se 3D-modeli postanejo dostopni več ljudem in se olajša učenje brez deljenja vzorcev (sodelavec I38; 3DP, pregled v prostem besedilu).«
»…s 3D-modeli se lahko malo poigramo, ne da bi se preveč obremenjevali z morebitnimi poškodbami, kot so poškodbe vzorcev… (udeleženec PA2; 3DP, fokusna skupina).«
Po mnenju študentov je število plastificiranih vzorcev omejeno, dostop do globljih struktur pa je zaradi njihove togosti otežen. Pri modelu 3DP upajo, da bodo anatomske podrobnosti še izboljšali s prilagoditvijo modela področjem zanimanja za personalizirano učenje. Študenti so se strinjali, da se lahko tako plastificirani kot 3DP modeli uporabljajo v kombinaciji z drugimi vrstami učnih orodij, kot je tabela Anatomage, za izboljšanje učenja.
»Nekatere globoke notranje strukture so slabo vidne (udeleženec C14; plastinacija, komentar v prostem jeziku).«
»Morda bi bile obdukcijske tabele in druge metode zelo koristen dodatek (član C14; plastinacija, pregled prostega besedila).«
»Če zagotovite, da so 3D-modeli dobro podrobni, lahko dobite ločene modele, ki se osredotočajo na različna področja in različne vidike, kot so živci in krvne žile (udeleženec I26; 3DP, pregled v prostem besedilu).«
Študenti so predlagali tudi vključitev demonstracije za učitelja, ki bi razložil, kako pravilno uporabljati model, ali dodatna navodila o označenih vzorčnih slikah za lažje učenje in razumevanje v zapiskih predavanj, čeprav so priznali, da je bila študija zasnovana posebej za samostojno učenje.
»…Cenim neodvisen način raziskovanja … morda bi lahko zagotovili več smernic v obliki natisnjenih diapozitivov ali nekaj zapiskov … (udeleženec C02; komentarji v prostem besedilu na splošno).«
»Strokovnjaki za vsebine ali dodatna vizualna orodja, kot sta animacija ali video, nam lahko pomagajo bolje razumeti strukturo 3D-modelov (član C38; pregledi v prostem besedilu na splošno).«
Študente medicine prvega letnika so vprašali o njihovih učnih izkušnjah in kakovosti 3D-natisnjenih in plastificiranih vzorcev. Kot je bilo pričakovano, so študenti ugotovili, da so plastificirani vzorci bolj realistični in natančni kot 3D-natisnjeni. Te rezultate potrjuje predhodna študija [7]. Ker so zapisi narejeni iz darovanih trupel, so verodostojni. Čeprav je šlo za repliko plastificiranega vzorca v merilu 1:1 s podobnimi morfološkimi značilnostmi [8], je bil 3D-natisnjen model na osnovi polimerov ocenjen kot manj realističen in manj realističen, zlasti pri študentih, pri katerih podrobnosti, kot so robovi ovalne jame, niso bile vidne v 3DP modelu srca v primerjavi s plastificiranim modelom. To je lahko posledica kakovosti CT-slike, ki ne omogoča jasne razmejitve meja. Zato je takšne strukture težko segmentirati v programski opremi za segmentacijo, kar vpliva na postopek 3D-tiskanja. To lahko sproži dvome o uporabi 3DP orodij, saj se bojijo, da se bo pomembno znanje izgubilo, če se ne bodo uporabila standardna orodja, kot so plastificirani vzorci. Študenti, ki jih zanima kirurško usposabljanje, bodo morda potrebovali praktične modele [43]. Trenutni rezultati so podobni prejšnjim študijam, ki so pokazale, da plastični modeli [44] in 3DP vzorci nimajo točnosti pravih vzorcev [45].
Da bi izboljšali dostopnost za študente in s tem njihovo zadovoljstvo, je treba upoštevati tudi stroške in razpoložljivost orodij. Rezultati podpirajo uporabo 3DP modelov za pridobivanje anatomskega znanja zaradi njihove stroškovno učinkovite izdelave [6, 21]. To je skladno s prejšnjo študijo, ki je pokazala primerljivo objektivno učinkovitost plastificiranih modelov in 3DP modelov [21]. Študenti so menili, da so 3DP modeli bolj uporabni za preučevanje osnovnih anatomskih konceptov, organov in značilnosti, medtem ko so plastinirani vzorci primernejši za preučevanje kompleksne anatomije. Poleg tega so študenti zagovarjali uporabo 3DP modelov v povezavi z obstoječimi vzorci kadavrov in sodobno tehnologijo za izboljšanje razumevanja anatomije pri študentih. Več načinov za predstavitev istega predmeta, kot je kartiranje anatomije srca z uporabo kadavrov, 3D-tiskanje, skeniranje pacientov in virtualni 3D-modeli. Ta multimodalni pristop omogoča študentom, da anatomijo ponazorijo na različne načine, na različne načine sporočijo, kar so se naučili, in študente vključijo na različne načine [44]. Raziskave so pokazale, da so lahko avtentična učna gradiva, kot so orodja za kadavre, za nekatere študente izziv glede kognitivne obremenitve, povezane z učenjem anatomije [46]. Razumevanje vpliva kognitivne obremenitve na učenje študentov in uporaba tehnologij za zmanjšanje kognitivne obremenitve za ustvarjanje boljšega učnega okolja je ključnega pomena [47, 48]. Preden se študenti seznanijo s kadavričnim gradivom, so lahko 3DP modeli koristna metoda za prikaz osnovnih in pomembnih vidikov anatomije, da se zmanjša kognitivna obremenitev in izboljša učenje. Poleg tega lahko študenti 3DP modele odnesejo domov za pregled v kombinaciji z učbeniki in predavalnimi gradivi ter razširijo študij anatomije izven laboratorija [45]. Vendar pa praksa odstranjevanja 3DP komponent v avtorjevi ustanovi še ni bila uvedena.
V tej študiji so bili plastinirani vzorci bolj spoštovani kot 3DP replike. Ta sklep je skladen s prejšnjimi raziskavami, ki kažejo, da kadaverski vzorci kot »prvi pacient« vzbujajo spoštovanje in empatijo, medtem ko umetni modeli ne [49]. Realistično plastinirano človeško tkivo je intimno in realistično. Uporaba kadaverskega materiala študentom omogoča razvoj humanističnih in etičnih idealov [50]. Poleg tega lahko na študentovo dojemanje vzorcev plastinacije vpliva njihovo naraščajoče znanje o programih darovanja kadavrov in/ali procesu plastinacije. Plastinacija so darovani kadavri, ki posnemajo empatijo, občudovanje in hvaležnost, ki jih študenti čutijo do svojih darovalcev [10, 51]. Te značilnosti odlikujejo humanistične medicinske sestre in jim, če jih gojimo, lahko pomagajo pri profesionalnem napredovanju s cenjenjem in sočutjem do pacientov [25, 37]. To je primerljivo s tihimi mentorji, ki uporabljajo mokro človeško disekcijo [37, 52, 53]. Ker so bili vzorci za plastinacijo darovani s kadavrov, so jih študenti imeli za tihe mentorje, kar si je prislužilo spoštovanje do tega novega učnega orodja. Čeprav vedo, da 3DP modele izdelujejo stroji, jih še vedno radi uporabljajo. Vsaka skupina se počuti skrbno in z modelom ravnajo skrbno, da se ohrani njegova integriteta. Študenti morda že vedo, da so 3DP modeli ustvarjeni iz podatkov o pacientih za izobraževalne namene. V avtorjevi ustanovi se pred začetkom formalnega študija anatomije izvede uvodni tečaj anatomije o zgodovini anatomije, po katerem študenti prisežejo. Glavni namen prisege je vcepiti študentom razumevanje humanističnih vrednot, spoštovanje do anatomskih instrumentov in profesionalnost. Kombinacija anatomskih instrumentov in predanosti lahko pomaga vcepiti občutek skrbi, spoštovanja in morda študente spomni na njihove prihodnje odgovornosti do pacientov [54].
Glede prihodnjih izboljšav učnih orodij so študenti tako iz skupine plastinacije kot iz skupine 3DP v svoje sodelovanje in učenje vključili strah pred uničenjem strukture. Vendar pa so bili med razpravami fokusnih skupin izpostavljeni pomisleki glede motenj strukture prevlečenih vzorcev. To opažanje potrjujejo tudi prejšnje študije o plastificiranih vzorcih [9, 10]. Manipulacije struktur, zlasti modeli vratu, so potrebne za raziskovanje globljih struktur in razumevanje tridimenzionalnih prostorskih odnosov. Uporaba taktilnih (otipnih) in vizualnih informacij pomaga študentom oblikovati podrobnejšo in popolnejšo miselno sliko tridimenzionalnih anatomskih delov [55]. Študije so pokazale, da lahko taktilna manipulacija fizičnih predmetov zmanjša kognitivno obremenitev in vodi do boljšega razumevanja in pomnjenja informacij [55]. Predlagano je bilo, da lahko dopolnjevanje modelov 3DP s plastificiranimi vzorci izboljša interakcijo študentov z vzorci brez strahu pred poškodbo struktur.
Čas objave: 21. julij 2023