Mudelli anatomiċi stampati tridimensjonali (3DPAMs) jidhru li huma għodda xierqa minħabba l-valur edukattiv u l-fattibbiltà tagħhom. L-iskop ta’ din ir-reviżjoni huwa li tiddeskrivi u tanalizza l-metodi użati biex jinħoloq 3DPAM għat-tagħlim tal-anatomija umana u li tevalwa l-kontribut pedagoġiku tiegħu.
Twettqet tfittxija elettronika f'PubMed bl-użu tat-termini li ġejjin: edukazzjoni, skola, tagħlim, taħriġ, tagħlim, edukazzjoni, tridimensjonali, 3D, tridimensjonali, stampar, stampar, stampar, anatomija, anatomija, anatomija, u anatomija. . Is-sejbiet inkludew il-karatteristiċi tal-istudju, id-disinn tal-mudell, il-valutazzjoni morfoloġika, il-prestazzjoni edukattiva, il-punti b'saħħithom u d-dgħufijiet.
Fost it-68 artiklu magħżul, l-akbar numru ta’ studji ffokaw fuq ir-reġjun kranjali (33 artiklu); 51 artiklu jsemmi l-istampar tal-għadam. F’47 artiklu, it-3DPAM ġie żviluppat abbażi tat-tomografija kompjuterizzata. Ħames proċessi tal-istampar huma elenkati. Il-plastiks u d-derivattivi tagħhom intużaw fi 48 studju. Kull disinn ivarja fil-prezz minn $1.25 sa $2,800. Sebgħa u tletin studju qabblu t-3DPAM ma’ mudelli ta’ referenza. Tlieta u tletin artiklu eżaminaw attivitajiet edukattivi. Il-benefiċċji ewlenin huma l-kwalità viżwali u tattili, l-effiċjenza tat-tagħlim, ir-ripetibbiltà, il-personalizzazzjoni u l-aġilità, l-iffrankar tal-ħin, l-integrazzjoni tal-anatomija funzjonali, kapaċitajiet aħjar ta’ rotazzjoni mentali, iż-żamma tal-għarfien u s-sodisfazzjon tal-għalliema/studenti. L-iżvantaġġi ewlenin huma relatati mad-disinn: konsistenza, nuqqas ta’ dettall jew trasparenza, kuluri li huma jleqqu wisq, ħinijiet twal tal-istampar u spiża għolja.
Din ir-reviżjoni sistematika turi li t-3DPAM huwa kosteffettiv u effettiv għat-tagħlim tal-anatomija. Mudelli aktar realistiċi jeħtieġu l-użu ta' teknoloġiji tal-istampar 3D aktar għaljin u ħinijiet ta' disinn itwal, li se jżidu b'mod sinifikanti l-ispiża ġenerali. Iċ-ċavetta hija li jintgħażel il-metodu ta' immaġini xieraq. Minn perspettiva pedagoġika, it-3DPAM huwa għodda effettiva għat-tagħlim tal-anatomija, b'impatt pożittiv fuq ir-riżultati tat-tagħlim u s-sodisfazzjon. L-effett tat-tagħlim tat-3DPAM huwa l-aħjar meta jirriproduċi reġjuni anatomiċi kumplessi u l-istudenti jużawh kmieni fit-taħriġ mediku tagħhom.
Id-dissezzjoni tal-katavri tal-annimali ilha ssir sa mill-Greċja tal-qedem u hija wieħed mill-metodi ewlenin tat-tagħlim tal-anatomija. Id-dissezzjonijiet kadaveriċi mwettqa waqt taħriġ prattiku jintużaw fil-kurrikulu teoretiku tal-istudenti mediċi tal-università u bħalissa huma kkunsidrati l-istandard tad-deheb għall-istudju tal-anatomija [1,2,3,4,5]. Madankollu, hemm ħafna ostakli għall-użu ta' kampjuni kadaveriċi umani, li jqanqlu t-tfittxija għal għodod ġodda ta' taħriġ [6, 7]. Uħud minn dawn l-għodod ġodda jinkludu r-realtà miżjuda, għodod diġitali, u l-istampar 3D. Skont reviżjoni reċenti tal-letteratura minn Santos et al. [8] F'termini tal-valur ta' dawn it-teknoloġiji ġodda għat-tagħlim tal-anatomija, l-istampar 3D jidher li huwa wieħed mill-aktar riżorsi importanti, kemm f'termini ta' valur edukattiv għall-istudenti kif ukoll f'termini ta' fattibbiltà tal-implimentazzjoni [4,9,10].
L-istampar 3D mhuwiex ġdid. L-ewwel privattivi relatati ma’ din it-teknoloġija jmorru lura għall-1984: A Le Méhauté, O De Witte u JC André fi Franza, u tliet ġimgħat wara C Hull fl-Istati Uniti. Minn dakinhar, it-teknoloġija kompliet tevolvi u l-użu tagħha espandiet f’ħafna oqsma. Pereżempju, in-NASA stampat l-ewwel oġġett lil hinn mid-Dinja fl-2014 [11]. Il-qasam mediku wkoll adotta din l-għodda l-ġdida, u b’hekk żied ix-xewqa li tiġi żviluppata mediċina personalizzata [12].
Ħafna awturi wrew il-benefiċċji tal-użu ta' mudelli anatomiċi stampati bi 3D (3DPAM) fl-edukazzjoni medika [10, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]. Meta tkun qed tiġi mgħallma l-anatomija umana, huma meħtieġa mudelli mhux patoloġiċi u anatomikament normali. Xi reviżjonijiet eżaminaw mudelli ta' taħriġ patoloġiċi jew mediċi/kirurġiċi [8, 20, 21]. Biex niżviluppaw mudell ibridu għat-tagħlim tal-anatomija umana li jinkorpora għodod ġodda bħall-istampar 3D, wettaqna reviżjoni sistematika biex niddeskrivu u nanalizzaw kif l-oġġetti stampati bi 3D huma maħluqa għat-tagħlim tal-anatomija umana u kif l-istudenti jevalwaw l-effettività tat-tagħlim bl-użu ta' dawn l-oġġetti 3D.
Din ir-reviżjoni sistematika tal-letteratura twettqet f'Ġunju 2022 mingħajr restrizzjonijiet ta' żmien bl-użu tal-linji gwida PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses) [22].
Il-kriterji ta' inklużjoni kienu r-riċerka kollha li jużaw it-3DPAM fit-tagħlim tal-anatomija. Reviżjonijiet tal-letteratura, ittri, jew artikli li jiffokaw fuq mudelli patoloġiċi, mudelli tal-annimali, mudelli arkeoloġiċi, u mudelli ta' taħriġ mediku/kirurġiku ġew esklużi. Intgħażlu biss artikli ppubblikati bl-Ingliż. Ġew esklużi artikli mingħajr astratti online disponibbli. Ġew inklużi artikli li inkludew mudelli multipli, li mill-inqas wieħed minnhom kien anatomikament normali jew kellu patoloġija minuri li ma taffettwax il-valur tat-tagħlim.
Twettqet tfittxija fil-letteratura fid-database elettronika PubMed (National Library of Medicine, NCBI) biex jiġu identifikati studji rilevanti ppubblikati sa Ġunju 2022. Uża t-termini ta' tiftix li ġejjin: edukazzjoni, skola, tagħlim, tagħlim, tagħlim, edukazzjoni, tliet dimensjonijiet, 3D, 3D, stampar, stampar, stampar, anatomija, anatomija, anatomija u anatomija. Ġiet eżegwita mistoqsija waħda: (((education[Titlu/Astratt] JEW skola[Titlu/Astratt] JEW tagħlim[Titlu/Astratt] JEW taħriġ[Titlu/Astratt] OReach[Titlu/Astratt] ] JEW Edukazzjoni [Titlu/Astratt]) U (Tliet Dimensjonijiet [Titlu] JEW 3D [Titlu] JEW 3D [Titlu])) U (Print [Titlu] JEW Print [Titlu] JEW Print [Titlu])) U (Anatomija) [Titlu] ]/astratt] jew anatomija [titlu/astratt] jew anatomija [titlu/astratt] jew anatomija [titlu/astratt]). Artikoli addizzjonali ġew identifikati billi tfittxiet manwalment fid-database PubMed u ġew riveduti r-referenzi ta’ artikli xjentifiċi oħra. Ma ġew applikati l-ebda restrizzjonijiet tad-data, iżda ntuża l-filtru “Persuna”.
It-titoli u l-astratti kollha rkuprati ġew skrinjati skont il-kriterji ta' inklużjoni u esklużjoni minn żewġ awturi (EBR u AL), u kwalunkwe studju li ma ssodisfax il-kriterji kollha ta' eliġibbiltà ġie eskluż. Pubblikazzjonijiet full-text tal-istudji l-oħra ġew irkuprati u riveduti minn tliet awturi (EBR, EBE u AL). Meta kien meħtieġ, in-nuqqas ta' qbil fl-għażla tal-artikoli ġie solvut minn raba' persuna (LT). Pubblikazzjonijiet li ssodisfaw il-kriterji kollha ta' inklużjoni ġew inklużi f'din ir-reviżjoni.
L-estrazzjoni tad-dejta twettqet b'mod indipendenti minn żewġ awturi (EBR u AL) taħt is-superviżjoni ta' awtur terz (LT).
- Dejta tad-disinn tal-mudell: reġjuni anatomiċi, partijiet anatomiċi speċifiċi, mudell inizjali għall-istampar 3D, metodu ta' akkwist, softwer ta' segmentazzjoni u mmudellar, tip ta' printer 3D, tip u kwantità ta' materjal, skala tal-istampar, kulur, spiża tal-istampar.
- Valutazzjoni morfoloġika tal-mudelli: mudelli użati għal tqabbil, valutazzjoni medika ta' esperti/għalliema, numru ta' evalwaturi, tip ta' valutazzjoni.
- Mudell 3D tat-tagħlim: valutazzjoni tal-għarfien tal-istudenti, metodu ta' valutazzjoni, numru ta' studenti, numru ta' gruppi ta' tqabbil, randomizzazzjoni tal-istudenti, edukazzjoni/tip ta' student.
Ġew identifikati 418-il studju f’MEDLINE, u 139 artiklu ġew esklużi mill-filtru “uman”. Wara li ġew riveduti t-titoli u l-astratti, intgħażlu 103 studji għall-qari sħiħ. Ġew esklużi 34 artiklu għax kienu jew mudelli patoloġiċi (9 artikli), mudelli ta’ taħriġ mediku/kirurġiku (4 artikli), mudelli tal-annimali (4 artikli), mudelli radjoloġiċi 3D (artiklu wieħed) jew ma kinux artikli xjentifiċi oriġinali (16-il kapitlu). Total ta’ 68 artiklu ġew inklużi fir-reviżjoni. Il-Figura 1 tippreżenta l-proċess tal-għażla bħala dijagramma tal-fluss.
Ċart tal-fluss li tiġbor fil-qosor l-identifikazzjoni, l-iskrinjar, u l-inklużjoni ta' artikli f'din ir-reviżjoni sistematika
L-istudji kollha ġew ippubblikati bejn l-2014 u l-2022, b'sena medja ta' pubblikazzjoni tal-2019. Fost it-68 artiklu inklużi, 33 (49%) studju kienu deskrittivi u sperimentali, 17 (25%) kienu purament sperimentali, u 18 (26%) kienu sperimentali. Purament deskrittivi. Mill-50 (73%) studju sperimentali, 21 (31%) użaw randomizzazzjoni. 34 studju biss (50%) inkludew analiżijiet statistiċi. It-Tabella 1 tiġbor fil-qosor il-karatteristiċi ta' kull studju.
33 artiklu (48%) eżaminaw ir-reġjun tar-ras, 19-il artiklu (28%) eżaminaw ir-reġjun toraċiku, 17-il artiklu (25%) eżaminaw ir-reġjun addominopelviku, u 15-il artiklu (22%) eżaminaw l-estremitajiet. Wieħed u ħamsin artiklu (75%) semmew għadam stampat bi 3D bħala mudelli anatomiċi jew mudelli anatomiċi b'ħafna qatgħat.
Rigward il-mudelli jew il-fajls tas-sors użati biex jiġi żviluppat it-3DPAM, 23 artiklu (34%) semmew l-użu ta’ dejta tal-pazjenti, 20 artiklu (29%) semmew l-użu ta’ dejta kadaverika, u 17-il artiklu (25%) semmew l-użu ta’ databases. Intużaw diversi studji, u 7 studji (10%) ma żvelawx is-sors tad-dokumenti użati.
47 studju (69%) żviluppaw 3DPAM ibbażat fuq tomografija kompjuterizzata, u 3 studji (4%) irrappurtaw l-użu ta' microCT. 7 artikli (10%) ipproġettaw oġġetti 3D bl-użu ta' skaners ottiċi, 4 artikli (6%) bl-użu ta' MRI, u artiklu wieħed (1%) bl-użu ta' kameras u mikroskopji. 14-il artiklu (21%) ma semmewx is-sors tal-fajls tas-sors tad-disinn tal-mudell 3D. Il-fajls 3D jinħolqu b'riżoluzzjoni spazjali medja ta' inqas minn 0.5 mm. Ir-riżoluzzjoni ottimali hija 30 μm [80] u r-riżoluzzjoni massima hija 1.5 mm [32].
Intużaw sittin applikazzjoni differenti ta' softwer (segmentazzjoni, immudellar, disinn jew stampar). Mimics (Materialise, Leuven, Belġju) intuża l-aktar (14-il studju, 21%), segwit minn MeshMixer (Autodesk, San Rafael, CA) (13-il studju, 19%), Geomagic (3D System, MO, NC, Leesville) (10 studji, 15%), 3D Slicer (Slicer Developer Training, Boston, MA) (9 studji, 13%), Blender (Blender Foundation, Amsterdam, l-Olanda) (8 studji, 12%) u CURA (Geldemarsen, l-Olanda) (7 studji, 10%).
Semmew sebgħa u sittin mudelli differenti ta' printers u ħames proċessi ta' stampar. It-teknoloġija FDM (Fused Deposition Modeling) intużat f'26 prodott (38%), blasting ta' materjal fi 13-il prodott (19%) u fl-aħħar blasting ta' binder (11-il prodott, 16%). L-inqas teknoloġiji użati huma l-isterjolitografija (SLA) (5 artikli, 7%) u s-sinterizzazzjoni selettiva bil-lejżer (SLS) (4 artikli, 6%). L-aktar printer użat komunement (7 artikli, 10%) huwa l-Connex 500 (Stratasys, Rehovot, Iżrael) [27, 30, 32, 36, 45, 62, 65].
Meta ġew speċifikati l-materjali użati biex isir it-3DPAM (51 artiklu, 75%), 48 studju (71%) użaw plastik u d-derivattivi tagħhom. Il-materjali ewlenin użati kienu PLA (aċidu polilattiku) (n = 20, 29%), reżina (n = 9, 13%) u ABS (akrilonitril butadiene stirene) (7 tipi, 10%). 23 artiklu (34%) eżaminaw 3DPAM magħmul minn materjali multipli, 36 artiklu (53%) ippreżentaw 3DPAM magħmul minn materjal wieħed biss, u 9 artikli (13%) ma speċifikawx materjal.
Disgħa u għoxrin artiklu (43%) irrappurtaw proporzjonijiet tal-istampar li jvarjaw minn 0.25:1 sa 2:1, b'medja ta' 1:1. Ħamsa u għoxrin artiklu (37%) użaw proporzjon ta' 1:1. 28 3DPAM (41%) kienu jikkonsistu f'ħafna kuluri, u 9 (13%) ġew miżbugħin wara l-istampar [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75].
Erbgħa u tletin artiklu (50%) semmew l-ispejjeż. Disa' artikli (13%) semmew l-ispiża tal-printers 3D u l-materja prima. Il-printers ivarjaw fil-prezz minn $302 sa $65,000. Meta speċifikati, il-prezzijiet tal-mudelli jvarjaw minn $1.25 sa $2,800; dawn l-estremi jikkorrispondu għal kampjuni skeletriċi [47] u mudelli retroperitoneali ta' fedeltà għolja [48]. It-Tabella 2 tiġbor fil-qosor id-dejta tal-mudell għal kull studju inkluż.
Sebgħa u tletin studju (54%) qabblu t-3DAPM ma' mudell ta' referenza. Fost dawn l-istudji, l-aktar komparatur komuni kien mudell ta' referenza anatomiku, użat f'14-il artiklu (38%), preparazzjonijiet plastinati f'6 artikli (16%), preparazzjonijiet plastinati f'6 artikli (16%). Użu ta' realtà virtwali, immaġini bit-tomografija kompjuterizzata, 3DPAM wieħed f'5 artikli (14%), 3DPAM ieħor fi 3 artikli (8%), logħob serju f'artiklu wieħed (3%), radjografi f'artiklu wieħed (3%), mudelli ta' negozju f'artiklu wieħed (3%) u realtà miżjuda f'artiklu wieħed (3%). Erbgħa u tletin (50%) studju vvalutaw it-3DPAM. Ħmistax (48%) studju ddeskrivew l-esperjenzi tar-raters fid-dettall (Tabella 3). It-3DPAM twettaq minn kirurgi jew tobba assistenti f'7 studji (47%), speċjalisti anatomiċi f'6 studji (40%), studenti fi 3 studji (20%), għalliema (dixxiplina mhux speċifikata) fi 3 studji (20%) għall-valutazzjoni u evalwatur ieħor fl-artiklu (7%). L-għadd medju ta' evalwaturi huwa 14 (minimu 2, massimu 30). Tlieta u tletin studju (49%) ivvalutaw il-morfoloġija tat-3DPAM b'mod kwalitattiv, u 10 studji (15%) ivvalutaw il-morfoloġija tat-3DPAM b'mod kwantitattiv. Mit-33 studju li użaw valutazzjonijiet kwalitattivi, 16 użaw valutazzjonijiet purament deskrittivi (48%), 9 użaw testijiet/klassifikazzjonijiet/stħarriġiet (27%), u 8 użaw skali Likert (24%). It-Tabella 3 tiġbor fil-qosor il-valutazzjonijiet morfoloġiċi tal-mudelli f'kull studju inkluż.
Tlieta u tletin (48%) artiklu eżaminaw u qabblu l-effettività tat-tagħlim tat-3DPAM lill-istudenti. Minn dawn l-istudji, 23 (70%) artiklu vvalutaw is-sodisfazzjon tal-istudenti, 17 (51%) użaw skali Likert, u 6 (18%) użaw metodi oħra. Tnejn u għoxrin artiklu (67%) vvalutaw it-tagħlim tal-istudenti permezz ta' ttestjar tal-għarfien, li minnhom 10 (30%) użaw pretests u/jew posttests. Ħdax-il studju (33%) użaw mistoqsijiet u testijiet b'għażla multipla biex jivvalutaw l-għarfien tal-istudenti, u ħames studji (15%) użaw tikkettar tal-immaġni/identifikazzjoni anatomika. Medja ta' 76 student ipparteċipaw f'kull studju (minimu 8, massimu 319). Erbgħa u għoxrin studju (72%) kellhom grupp ta' kontroll, li minnhom 20 (60%) użaw randomizzazzjoni. B'kuntrast, studju wieħed (3%) assenja b'mod każwali mudelli anatomiċi lil 10 studenti differenti. Bħala medja, ġew imqabbla 2.6 gruppi (minimu 2, massimu 10). Tlieta u għoxrin studju (70%) involvew studenti tal-mediċina, li minnhom 14 (42%) kienu studenti tal-mediċina fl-ewwel sena tagħhom. Sitt (18%) studji involvew residenti, 4 (12%) studenti tad-dentistrija, u 3 (9%) studenti tax-xjenza. Sitt studji (18%) implimentaw u evalwaw it-tagħlim awtonomu bl-użu tat-3DPAM. It-Tabella 4 tiġbor fil-qosor ir-riżultati tal-valutazzjoni tal-effettività tat-tagħlim tat-3DPAM għal kull studju inkluż.
Il-vantaġġi ewlenin irrappurtati mill-awturi għall-użu tat-3DPAM bħala għodda tat-tagħlim għall-anatomija umana normali huma karatteristiċi viżwali u tattili, inkluż ir-realiżmu [55, 67], l-eżattezza [44, 50, 72, 85], u l-varjabbiltà tal-konsistenza [34, 45]. , 48, 64], kulur u trasparenza [28, 45], durabilità [24, 56, 73], effett edukattiv [16, 32, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], spiża [27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 64, 80, 81, 83], riproduċibbiltà [80], possibbiltà ta' titjib jew personalizzazzjoni [28, 30, 36, 45, 48, 51, 53, 59, 61, 67, 80], il-ħila li jiġu mmanipulati l-istudenti [30, 49], iffrankar ta' ħin tat-tagħlim [61, 80], faċilità ta' ħażna [61], il-ħila li tiġi integrata l-anatomija funzjonali jew li jinħolqu strutturi speċifiċi [51, 53], 67], disinn rapidu ta' skeletru mudelli [81], il-ħila li jinħolqu mudelli flimkien u jittieħdu d-dar [49, 60, 71], jittejbu l-abbiltajiet ta’ rotazzjoni mentali [23] u ż-żamma tal-għarfien [32], kif ukoll fuq l-għalliem [25, 63] u s-sodisfazzjon tal-istudenti [25, 45, 46, 52, 52, 57, 63, 66, 69, 84].
L-iżvantaġġi ewlenin huma relatati mad-disinn: riġidità [80], konsistenza [28, 62], nuqqas ta’ dettall jew trasparenza [28, 30, 34, 45, 48, 62, 64, 81], kuluri jleqqu wisq [45]. u l-fraġilità tal-art [71]. Żvantaġġi oħra jinkludu telf ta’ informazzjoni [30, 76], ħin twil meħtieġ għas-segmentazzjoni tal-immaġni [36, 52, 57, 58, 74], ħin tal-istampar [57, 63, 66, 67], nuqqas ta’ varjabbiltà anatomika [25], u spiża għolja [48].
Din ir-reviżjoni sistematika tiġbor fil-qosor 68 artiklu ppubblikati fuq perjodu ta' 9 snin u tenfasizza l-interess tal-komunità xjentifika fit-3DPAM bħala għodda għat-tagħlim tal-anatomija umana normali. Kull reġjun anatomiku ġie studjat u stampat bi 3D. Minn dawn l-artikoli, 37 artiklu qabblu t-3DPAM ma' mudelli oħra, u 33 artiklu vvalutaw ir-rilevanza pedagoġika tat-3DPAM għall-istudenti.
Minħabba d-differenzi fid-disinn tal-istudji anatomiċi tal-istampar 3D, ma qisniex li kien xieraq li nwettqu meta-analiżi. Meta-analiżi ppubblikata fl-2020 iffokat prinċipalment fuq testijiet tal-għarfien anatomiku wara t-taħriġ mingħajr ma analizzat l-aspetti tekniċi u teknoloġiċi tad-disinn u l-produzzjoni tat-3DPAM [10].
Ir-reġjun tar-ras huwa l-aktar wieħed studjat, probabbilment għaliex il-kumplessità tal-anatomija tiegħu tagħmilha aktar diffiċli għall-istudenti biex juru dan ir-reġjun anatomiku fi spazju tridimensjonali meta mqabbel mar-riġlejn jew mat-torso. Is-CT hija bil-bosta l-aktar modalità ta' immaġini użata komunement. Din it-teknika tintuża ħafna, speċjalment f'ambjenti mediċi, iżda għandha riżoluzzjoni spazjali limitata u kuntrast baxx tat-tessut artab. Dawn il-limitazzjonijiet jagħmlu l-iskans tas-CT mhux adattati għas-segmentazzjoni u l-immudellar tas-sistema nervuża. Min-naħa l-oħra, it-tomografija kompjuterizzata hija aktar adattata għas-segmentazzjoni/immudellar tat-tessut tal-għadam; Il-kuntrast bejn l-għadam u t-tessut artab jgħin biex jitlestew dawn il-passi qabel ma jiġu stampati mudelli anatomiċi 3D. Min-naħa l-oħra, il-mikroCT hija kkunsidrata t-teknoloġija ta' referenza f'termini ta' riżoluzzjoni spazjali fl-immaġini tal-għadam [70]. Skaners ottiċi jew MRI jistgħu jintużaw ukoll biex jinkisbu immaġini. Riżoluzzjoni ogħla tipprevjeni t-twittija tal-uċuħ tal-għadam u tippreserva s-sottilità tal-istrutturi anatomiċi [59]. L-għażla tal-mudell taffettwa wkoll ir-riżoluzzjoni spazjali: pereżempju, il-mudelli tal-plastifikazzjoni għandhom riżoluzzjoni aktar baxxa [45]. Id-disinjaturi grafiċi jridu joħolqu mudelli 3D apposta, li jżid l-ispejjeż ($25 sa $150 fis-siegħa) [43]. Il-ksib ta' fajls .STL ta' kwalità għolja mhuwiex biżżejjed biex jinħolqu mudelli anatomiċi ta' kwalità għolja. Huwa meħtieġ li jiġu determinati l-parametri tal-istampar, bħall-orjentazzjoni tal-mudell anatomiku fuq il-pjanċa tal-istampar [29]. Xi awturi jissuġġerixxu li teknoloġiji avvanzati tal-istampar bħal SLS għandhom jintużaw kull fejn ikun possibbli biex titjieb l-eżattezza tat-3DPAM [38]. Il-produzzjoni tat-3DPAM teħtieġ assistenza professjonali; l-ispeċjalisti l-aktar imfittxija huma l-inġiniera [72], ir-radjologi, [75], id-disinjaturi grafiċi [43] u l-anatomisti [25, 28, 51, 57, 76, 77].
Is-softwer tas-segmentazzjoni u l-immudellar huma fatturi importanti biex jinkisbu mudelli anatomiċi preċiżi, iżda l-ispiża ta’ dawn il-pakketti tas-softwer u l-kumplessità tagħhom ifixklu l-użu tagħhom. Diversi studji qabblu l-użu ta’ pakketti tas-softwer u teknoloġiji tal-istampar differenti, filwaqt li enfasizzaw il-vantaġġi u l-iżvantaġġi ta’ kull teknoloġija [68]. Minbarra s-softwer tal-immudellar, huwa meħtieġ ukoll softwer tal-istampar kompatibbli mal-istampatur magħżul; xi awturi jippreferu jużaw l-istampar 3D online [75]. Jekk jiġu stampati biżżejjed oġġetti 3D, l-investiment jista’ jwassal għal qligħ finanzjarju [72].
Il-plastik huwa bil-bosta l-aktar materjal użat komunement. Il-firxa wiesgħa ta’ nisġa u kuluri tiegħu jagħmluh il-materjal preferut għat-3DPAM. Xi awturi faħħru s-saħħa għolja tiegħu meta mqabbla ma’ mudelli tradizzjonali kadaveriċi jew plastinati [24, 56, 73]. Xi plastiks saħansitra għandhom proprjetajiet ta’ tgħawwiġ jew tiġbid. Pereżempju, Filaflex bit-teknoloġija FDM jista’ jiġġebbed sa 700%. Xi awturi jqisuh il-materjal preferut għar-replikazzjoni tal-muskoli, tendini u ligamenti [63]. Min-naħa l-oħra, żewġ studji qajmu mistoqsijiet dwar l-orjentazzjoni tal-fibri waqt l-istampar. Fil-fatt, l-orjentazzjoni, l-inserzjoni, l-innervazzjoni u l-funzjoni tal-fibri tal-muskoli huma kritiċi fil-mudellar tal-muskoli [33].
B’mod sorprendenti, ftit studji jsemmu l-iskala tal-istampar. Peress li ħafna nies iqisu l-proporzjon 1:1 bħala standard, l-awtur seta’ għażel li ma jsemmihx. Għalkemm iż-żieda fl-iskala tkun utli għat-tagħlim dirett fi gruppi kbar, il-fattibbiltà tat-tkabbir fl-iskala għadha ma ġietx esplorata, speċjalment bid-daqsijiet dejjem jikbru tal-klassijiet u d-daqs fiżiku tal-mudell bħala fattur importanti. Naturalment, l-iskali tad-daqs sħiħ jagħmluha aktar faċli biex jinstabu u jiġu kkomunikati diversi elementi anatomiċi lill-pazjent, u dan jista’ jispjega għaliex spiss jintużaw.
Mill-ħafna printers disponibbli fis-suq, dawk li jużaw it-teknoloġija PolyJet (materjal jew lender inkjet) biex jipprovdu kulur u stampar b'definizzjoni għolja b'ħafna saffi (u għalhekk b'ħafna nisġa) jiswew bejn US$20,000 u US$250,000 (https://www.aniwaa.com/). Dan l-ispiża għolja tista' tillimita l-promozzjoni tat-3DPAM fl-iskejjel mediċi. Minbarra l-ispiża tal-printer, l-ispiża tal-materjali meħtieġa għall-istampar inkjet hija ogħla milli għall-printers SLA jew FDM [68]. Il-prezzijiet għall-printers SLA jew FDM huma wkoll aktar affordabbli, u jvarjaw minn €576 sa €4,999 fl-artikoli elenkati f'din ir-reviżjoni. Skont Tripodi u l-kollegi tiegħu, kull parti skeletali tista' tiġi stampata għal US$1.25 [47]. Ħdax-il studju kkonkludew li l-istampar 3D huwa orħos mill-plastifikazzjoni jew mill-mudelli kummerċjali [24, 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 63, 80, 81, 83]. Barra minn hekk, dawn il-mudelli kummerċjali huma ddisinjati biex jipprovdu informazzjoni lill-pazjent mingħajr dettall suffiċjenti għat-tagħlim tal-anatomija [80]. Dawn il-mudelli kummerċjali huma kkunsidrati inferjuri għat-3DPAM [44]. Ta' min jinnota li, minbarra t-teknoloġija tal-istampar użata, l-ispiża finali hija proporzjonali għall-iskala u għalhekk għad-daqs finali tat-3DPAM [48]. Għal dawn ir-raġunijiet, l-iskala tad-daqs sħiħ hija preferuta [37].
Studju wieħed biss qabbel it-3DPAM ma' mudelli anatomiċi disponibbli kummerċjalment [72]. Il-kampjuni kadaveriċi huma l-aktar komparatur użat komunement għat-3DPAM. Minkejja l-limitazzjonijiet tagħhom, il-mudelli kadaveriċi jibqgħu għodda siewja għat-tagħlim tal-anatomija. Trid issir distinzjoni bejn l-awtopsja, id-dissezzjoni u l-għadam niexef. Abbażi ta' testijiet ta' taħriġ, żewġ studji wrew li t-3DPAM kien sinifikament aktar effettiv mid-dissezzjoni plastinata [16, 27]. Studju wieħed qabbel siegħa ta' taħriġ bl-użu tat-3DPAM (estremità t'isfel) ma' siegħa ta' dissezzjoni tal-istess reġjun anatomiku [78]. Ma kien hemm l-ebda differenza sinifikanti bejn iż-żewġ metodi ta' tagħlim. X'aktarx li hemm ftit riċerka dwar dan is-suġġett għaliex dawn it-tqabbil huwa diffiċli biex isir. Id-dissezzjoni hija preparazzjoni li tieħu ħafna ħin għall-istudenti. Kultant huma meħtieġa għexieren ta' sigħat ta' preparazzjoni, skont x'qed jiġi ppreparat. It-tielet paragun jista' jsir ma' għadam niexef. Studju minn Tsai u Smith sab li l-punteġġi tat-test kienu sinifikament aħjar fil-grupp li uża t-3DPAM [51, 63]. Chen u l-kollegi tiegħu nnutaw li l-istudenti li jużaw mudelli 3D kellhom riżultati aħjar fl-identifikazzjoni ta' strutturi (kranji), iżda ma kien hemm l-ebda differenza fil-punteġġi tal-MCQ [69]. Fl-aħħar nett, Tanner u l-kollegi tiegħu wrew riżultati aħjar wara t-test f'dan il-grupp bl-użu ta' 3DPAM tal-fossa pterygopalatine [46]. Għodod oħra ġodda għat-tagħlim ġew identifikati f'din ir-reviżjoni tal-letteratura. L-aktar komuni fosthom huma r-realtà miżjuda, ir-realtà virtwali u l-logħob serju [43]. Skont Mahrous u l-kollegi tiegħu, il-preferenza għall-mudelli anatomiċi tiddependi fuq in-numru ta' sigħat li l-istudenti jilagħbu logħob tal-kompjuter [31]. Min-naħa l-oħra, żvantaġġ ewlieni tal-għodod ġodda għat-tagħlim tal-anatomija huwa r-rispons aptiku, speċjalment għal għodod purament virtwali [48].
Il-biċċa l-kbira tal-istudji li jevalwaw it-3DPAM il-ġdid użaw pretestijiet tal-għarfien. Dawn il-pretestijiet jgħinu biex jiġi evitat il-preġudizzju fil-valutazzjoni. Xi awturi, qabel ma jwettqu studji sperimentali, jeskludu l-istudenti kollha li kisbu punteġġ ogħla mill-medja fit-test preliminari [40]. Fost il-preġudizzji li semmew Garas u l-kollegi tiegħu kienu l-kulur tal-mudell u l-għażla ta' voluntiera fil-klassi tal-istudenti [61]. It-tbajja' tiffaċilita l-identifikazzjoni ta' strutturi anatomiċi. Chen u l-kollegi tiegħu stabbilew kundizzjonijiet sperimentali stretti mingħajr differenzi inizjali bejn il-gruppi u l-istudju kien blinded kemm jista' jkun [69]. Lim u l-kollegi tiegħu jirrakkomandaw li l-valutazzjoni ta' wara t-test titlesta minn parti terza biex jiġi evitat il-preġudizzju fil-valutazzjoni [16]. Xi studji użaw skali Likert biex jivvalutaw il-fattibbiltà tat-3DPAM. Dan l-istrument huwa adattat għall-valutazzjoni tas-sodisfazzjon, iżda għad hemm preġudizzji importanti li wieħed għandu jkun konxju tagħhom [86].
Ir-rilevanza edukattiva tat-3DPAM ġiet ivvalutata primarjament fost studenti tal-mediċina, inklużi studenti tal-mediċina tal-ewwel sena, f'14 minn 33 studju. Fl-istudju pilota tagħhom, Wilk u l-kollegi rrappurtaw li l-istudenti tal-mediċina jemmnu li l-istampar 3D għandu jkun inkluż fit-tagħlim tal-anatomija tagħhom [87]. 87% tal-istudenti mistħarrġa fl-istudju Cercenelli jemmnu li t-tieni sena ta' studju kienet l-aħjar żmien biex jużaw it-3DPAM [84]. Ir-riżultati ta' Tanner u l-kollegi wrew ukoll li l-istudenti marru aħjar jekk qatt ma studjaw il-qasam [46]. Din id-dejta tissuġġerixxi li l-ewwel sena tal-iskola medika hija l-aħjar żmien biex tiġi inkorporata t-3DPAM fit-tagħlim tal-anatomija. Il-meta-analiżi ta' Ye appoġġjat din l-idea [18]. Fis-27 artiklu inklużi fl-istudju, kien hemm differenzi sinifikanti fil-punteġġi tat-testijiet bejn it-3DPAM u l-mudelli tradizzjonali għall-istudenti tal-mediċina, iżda mhux għar-residenti.
It-3DPAM bħala għodda ta’ tagħlim itejjeb il-kisba akkademika [16, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], iż-żamma tal-għarfien fit-tul [32], u s-sodisfazzjon tal-istudenti [25, 45, 46, 52, 57, 63, 66], 69, 84]. Panels ta’ esperti sabu wkoll dawn il-mudelli utli [37, 42, 49, 81, 82], u żewġ studji sabu sodisfazzjon tal-għalliema bit-3DPAM [25, 63]. Mis-sorsi kollha, Backhouse u l-kollegi tiegħu jqisu l-istampar 3D bħala l-aħjar alternattiva għall-mudelli anatomiċi tradizzjonali [49]. Fl-ewwel meta-analiżi tagħhom, Ye u l-kollegi tiegħu kkonfermaw li l-istudenti li rċevew struzzjonijiet tat-3DPAM kellhom punteġġi aħjar wara t-test mill-istudenti li rċevew struzzjonijiet 2D jew ta’ kadavru [10]. Madankollu, huma ddifferenzjaw it-3DPAM mhux skont il-kumplessità, iżda sempliċement skont il-qalb, is-sistema nervuża, u l-kavità addominali. F'seba' studji, it-3DPAM ma qabiżx mudelli oħra bbażati fuq testijiet tal-għarfien amministrati lill-istudenti [32, 66, 69, 77, 78, 84]. Fil-meta-analiżi tagħhom, Salazar u l-kollegi tiegħu kkonkludew li l-użu tat-3DPAM itejjeb speċifikament il-fehim tal-anatomija kumplessa [17]. Dan il-kunċett huwa konsistenti mal-ittra ta' Hitas lill-editur [88]. Xi żoni anatomiċi kkunsidrati inqas kumplessi ma jeħtiġux l-użu tat-3DPAM, filwaqt li żoni anatomiċi aktar kumplessi (bħall-għonq jew is-sistema nervuża) ikunu għażla loġika għat-3DPAM. Dan il-kunċett jista' jispjega għaliex xi 3DPAMs mhumiex ikkunsidrati superjuri għall-mudelli tradizzjonali, speċjalment meta l-istudenti ma jkollhomx għarfien fil-qasam fejn il-prestazzjoni tal-mudell tinstab li hija superjuri. Għalhekk, il-preżentazzjoni ta' mudell sempliċi lil studenti li diġà għandhom xi għarfien tas-suġġett (studenti tal-mediċina jew residenti) mhijiex ta' għajnuna biex tittejjeb il-prestazzjoni tal-istudenti.
Mill-benefiċċji edukattivi kollha elenkati, 11-il studju enfasizzaw il-kwalitajiet viżwali jew tattili tal-mudelli [27,34,44,45,48,50,55,63,67,72,85], u 3 studji tejbu s-saħħa u d-durabbiltà (33, 50-52, 63, 79, 85, 86). Vantaġġi oħra huma li l-istudenti jistgħu jimmanipulaw l-istrutturi, l-għalliema jistgħu jiffrankaw il-ħin, huma aktar faċli biex jiġu ppreservati mill-kadavri, il-proġett jista' jitlesta fi żmien 24 siegħa, jista' jintuża bħala għodda għall-homeschooling, u jista' jintuża biex jgħallem ammonti kbar ta' informazzjoni fi gruppi [30, 49, 60, 61, 80, 81]. L-istampar 3D ripetut għat-tagħlim tal-anatomija b'volum għoli jagħmel il-mudelli tal-istampar 3D aktar kosteffettivi [26]. L-użu tat-3DPAM jista' jtejjeb il-kapaċitajiet ta' rotazzjoni mentali [23] u jtejjeb l-interpretazzjoni ta' immaġini trasversali [23, 32]. Żewġ studji sabu li studenti esposti għal 3DPAM kienu aktar probabbli li jagħmlu kirurġija [40, 74]. Konnetturi tal-metall jistgħu jiġu inkorporati biex joħolqu l-moviment meħtieġ biex tiġi studjata l-anatomija funzjonali [51, 53], jew mudelli jistgħu jiġu stampati bl-użu ta' disinji ta' trigger [67].
L-istampar 3D jippermetti l-ħolqien ta’ mudelli anatomiċi aġġustabbli billi jtejjeb ċerti aspetti matul l-istadju tal-immudellar, [48, 80] joħloq bażi xierqa, [59] jgħaqqad mudelli multipli, [36] juża t-trasparenza, (49) il-kulur, [45] jew jagħmel ċerti strutturi interni viżibbli [30]. Tripodi u l-kollegi tiegħu użaw tafal għall-iskultura biex jikkomplementaw il-mudelli tal-għadam stampati 3D tagħhom, u enfasizzaw il-valur tal-mudelli maħluqa flimkien bħala għodod tat-tagħlim [47]. F’9 studji, il-kulur ġie applikat wara l-istampar [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75], iżda l-istudenti applikawh darba biss [49]. Sfortunatament, l-istudju ma evalwax il-kwalità tat-taħriġ tal-mudelli jew is-sekwenza tat-taħriġ. Dan għandu jiġi kkunsidrat fil-kuntest tal-edukazzjoni tal-anatomija, peress li l-benefiċċji tat-tagħlim imħallat u l-ko-ħolqien huma stabbiliti sew [89]. Biex ilaħħaq mal-attività dejjem tikber tar-reklamar, it-tagħlim awtonomu ntuża ħafna drabi biex jiġu evalwati l-mudelli [24, 26, 27, 32, 46, 69, 82].
Studju wieħed ikkonkluda li l-kulur tal-materjal tal-plastik kien jgħajjat wisq[45], studju ieħor ikkonkluda li l-mudell kien fraġli wisq[71], u żewġ studji oħra indikaw nuqqas ta’ varjabbiltà anatomika fid-disinn ta’ mudelli individwali[25, 45]. Seba’ studji kkonkludew li d-dettall anatomiku tat-3DPAM mhuwiex biżżejjed [28, 34, 45, 48, 62, 63, 81].
Għal mudelli anatomiċi aktar dettaljati ta’ reġjuni kbar u kumplessi, bħar-retroperitoneum jew is-sinsla ċervikali, il-ħin tas-segmentazzjoni u l-immudellar huwa kkunsidrat twil ħafna u l-ispiża hija għolja ħafna (madwar US$2000) [27, 48]. Hojo u l-kollegi tiegħu ddikjaraw fl-istudju tagħhom li ħadu 40 siegħa biex jinħoloq il-mudell anatomiku tal-pelvi [42]. L-itwal ħin ta’ segmentazzjoni kien ta’ 380 siegħa fi studju minn Weatherall u l-kollegi tiegħu, fejn ġew ikkombinati mudelli multipli biex jinħoloq mudell komplut tal-passaġġ tan-nifs pedjatriku [36]. F’disa’ studji, is-segmentazzjoni u l-ħin tal-istampar kienu kkunsidrati bħala żvantaġġi [36, 42, 57, 58, 74]. Madankollu, 12-il studju kkritikaw il-proprjetajiet fiżiċi tal-mudelli tagħhom, partikolarment il-konsistenza tagħhom, [28, 62] in-nuqqas ta’ trasparenza, [30] il-fraġilità u l-monokromatiċità, [71] in-nuqqas ta’ tessut artab, [66] jew in-nuqqas ta’ dettall [28, 34], 45, 48, 62, 63, 81]. Dawn l-iżvantaġġi jistgħu jingħelbu billi jiżdied il-ħin tas-segmentazzjoni jew tas-simulazzjoni. It-telf u l-irkupru ta' informazzjoni rilevanti kienu problema li ffaċċjaw tliet timijiet [30, 74, 77]. Skont rapporti tal-pazjenti, l-aġenti tal-kuntrast jodinati ma pprovdewx viżibilità vaskulari ottimali minħabba limitazzjonijiet tad-doża [74]. L-injezzjoni ta' mudell kadaveriku tidher li hija metodu ideali li jitbiegħed mill-prinċipju ta' "l-inqas possibbli" u l-limitazzjonijiet tad-doża tal-aġent tal-kuntrast injettat.
Sfortunatament, ħafna artikli ma jsemmux xi karatteristiċi ewlenin tat-3DPAM. Inqas minn nofs l-artikli ddikjaraw espliċitament jekk it-3DPAM tagħhom kienx ikkulurit. Il-kopertura tal-ambitu tal-istampar kienet inkonsistenti (43% tal-artikli), u 34% biss semmew l-użu ta' diversi mezzi. Dawn il-parametri tal-istampar huma kritiċi għaliex jinfluwenzaw il-proprjetajiet tat-tagħlim tat-3DPAM. Il-biċċa l-kbira tal-artikli ma jipprovdux biżżejjed informazzjoni dwar il-kumplessitajiet tal-kisba tat-3DPAM (ħin tad-disinn, kwalifiki tal-persunal, spejjeż tas-softwer, spejjeż tal-istampar, eċċ.). Din l-informazzjoni hija kritika u għandha tiġi kkunsidrata qabel ma jiġi kkunsidrat li jinbeda proġett biex jiġi żviluppat 3DPAM ġdid.
Din ir-reviżjoni sistematika turi li d-disinn u l-istampar 3D ta' mudelli anatomiċi normali huwa fattibbli bi prezz baxx, speċjalment meta jintużaw printers FDM jew SLA u materjali tal-plastik irħas b'kulur wieħed. Madankollu, dawn id-disinji bażiċi jistgħu jittejbu billi jiżdied il-kulur jew jiżdiedu disinji f'materjali differenti. Mudelli aktar realistiċi (stampati bl-użu ta' materjali multipli ta' kuluri u nisġa differenti biex jirreplikaw mill-qrib il-kwalitajiet tattili ta' mudell ta' referenza ta' kadavru) jeħtieġu teknoloġiji tal-istampar 3D aktar għaljin u ħinijiet ta' disinn itwal. Dan se jżid b'mod sinifikanti l-ispiża ġenerali. Irrispettivament minn liema proċess ta' stampar jintgħażel, l-għażla tal-metodu ta' immaġini xieraq hija essenzjali għas-suċċess tat-3DPAM. Iktar ma tkun għolja r-riżoluzzjoni spazjali, iktar isir realistiku l-mudell u jista' jintuża għal riċerka avvanzata. Minn perspettiva pedagoġika, it-3DPAM hija għodda effettiva għat-tagħlim tal-anatomija, kif evidenzjat mit-testijiet tal-għarfien amministrati lill-istudenti u s-sodisfazzjon tagħhom. L-effett tat-tagħlim tat-3DPAM huwa l-aħjar meta jirriproduċi reġjuni anatomiċi kumplessi u l-istudenti jużawh kmieni fit-taħriġ mediku tagħhom.
Id-datasets iġġenerati u/jew analizzati fl-istudju attwali mhumiex disponibbli pubblikament minħabba ostakli lingwistiċi iżda huma disponibbli mingħand l-awtur korrispondenti fuq talba raġonevoli.
Drake RL, Lowry DJ, Pruitt CM. Reviżjoni tal-korsijiet tal-anatomija grossa, mikroanatomija, newrobijoloġija, u embrijoloġija fil-kurrikuli tal-iskejjel mediċi tal-Istati Uniti. Anat Rec. 2002;269(2):118-22.
Ghosh SK Id-dissezzjoni kadavrika bħala għodda edukattiva għax-xjenza anatomika fis-seklu 21: Id-dissezzjoni bħala għodda edukattiva. Analiżi tal-edukazzjoni xjentifika. 2017;10(3):286–99.
Ħin tal-posta: 09 ta' April 2024