Mae'n ymddangos bod modelau anatomegol printiedig tri dimensiwn (3DPAMs) yn arf addas oherwydd eu gwerth addysgol a'u dichonoldeb.Pwrpas yr adolygiad hwn yw disgrifio a dadansoddi'r dulliau a ddefnyddiwyd i greu 3DPAM ar gyfer addysgu anatomeg ddynol ac i werthuso ei gyfraniad addysgegol.
Cynhaliwyd chwiliad electronig yn PubMed gan ddefnyddio'r termau canlynol: addysg, ysgol, dysgu, addysgu, hyfforddi, addysgu, addysg, tri dimensiwn, 3D, 3-dimensiwn, argraffu, argraffu, argraffu, anatomeg, anatomeg, anatomeg, ac anatomeg ..Roedd y canfyddiadau'n cynnwys nodweddion astudio, dyluniad model, asesiad morffolegol, perfformiad addysgol, cryfderau a gwendidau.
Ymhlith y 68 o erthyglau dethol, canolbwyntiodd y nifer fwyaf o astudiaethau ar y rhanbarth cranial (33 erthygl);Mae 51 o erthyglau yn sôn am argraffu esgyrn.Mewn 47 o erthyglau, datblygwyd 3DPAM yn seiliedig ar domograffeg gyfrifiadurol.Rhestrir pum proses argraffu.Defnyddiwyd plastigau a'u deilliadau mewn 48 o astudiaethau.Mae pris pob dyluniad yn amrywio o $1.25 i $2,800.Cymharodd tri deg saith o astudiaethau 3DPAM â modelau cyfeirio.Roedd tri deg tair o erthyglau yn archwilio gweithgareddau addysgol.Y prif fanteision yw ansawdd gweledol a chyffyrddol, effeithlonrwydd dysgu, ailadroddadwyedd, addasrwydd ac ystwythder, arbed amser, integreiddio anatomeg swyddogaethol, galluoedd cylchdroi meddwl gwell, cadw gwybodaeth a boddhad athrawon/myfyrwyr.Mae'r prif anfanteision yn gysylltiedig â'r dyluniad: cysondeb, diffyg manylder neu dryloywder, lliwiau sy'n rhy llachar, amseroedd argraffu hir a chost uchel.
Mae'r adolygiad systematig hwn yn dangos bod 3DPAM yn gost-effeithiol ac yn effeithiol ar gyfer addysgu anatomeg.Mae modelau mwy realistig yn gofyn am ddefnyddio technolegau argraffu 3D drutach ac amseroedd dylunio hirach, a fydd yn cynyddu'r gost gyffredinol yn sylweddol.Yr allwedd yw dewis y dull delweddu priodol.O safbwynt addysgeg, mae 3DPAM yn arf effeithiol ar gyfer addysgu anatomeg, gydag effaith gadarnhaol ar ddeilliannau dysgu a boddhad.Effaith addysgu 3DPAM sydd orau pan fydd yn atgynhyrchu rhanbarthau anatomegol cymhleth ac mae myfyrwyr yn ei ddefnyddio'n gynnar yn eu hyfforddiant meddygol.
Mae dyraniad cyrff anifeiliaid wedi cael ei berfformio ers yr hen Wlad Groeg ac mae'n un o'r prif ddulliau o ddysgu anatomeg.Defnyddir dyraniadau cadaverig a berfformir yn ystod hyfforddiant ymarferol yng nghwricwlwm damcaniaethol myfyrwyr meddygol prifysgol ac ar hyn o bryd fe'u hystyrir yn safon aur ar gyfer astudio anatomeg [1,2,3,4,5].Fodd bynnag, mae yna lawer o rwystrau i ddefnyddio sbesimenau cadaverig dynol, gan ysgogi chwilio am offer hyfforddi newydd [6, 7].Mae rhai o'r offer newydd hyn yn cynnwys realiti estynedig, offer digidol, ac argraffu 3D.Yn ôl adolygiad llenyddiaeth diweddar gan Santos et al.[8] O ran gwerth y technolegau newydd hyn ar gyfer addysgu anatomeg, ymddengys mai argraffu 3D yw un o'r adnoddau pwysicaf, o ran gwerth addysgol i fyfyrwyr ac o ran ymarferoldeb gweithredu [4,9,10] .
Nid yw argraffu 3D yn newydd.Mae'r patentau cyntaf sy'n ymwneud â'r dechnoleg hon yn dyddio'n ôl i 1984: A Le Méhauté, O De Witte a JC André yn Ffrainc, a thair wythnos yn ddiweddarach C Hull yn UDA.Ers hynny, mae'r dechnoleg wedi parhau i esblygu ac mae ei defnydd wedi ehangu i sawl maes.Er enghraifft, argraffodd NASA y gwrthrych cyntaf y tu hwnt i'r Ddaear yn 2014 [11].Mae'r maes meddygol hefyd wedi mabwysiadu'r offeryn newydd hwn, a thrwy hynny gynyddu'r awydd i ddatblygu meddygaeth bersonol [12].
Mae llawer o awduron wedi dangos manteision defnyddio modelau anatomegol printiedig 3D (3DPAM) mewn addysg feddygol [10, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19].Wrth addysgu anatomeg ddynol, mae angen modelau nad ydynt yn patholegol ac yn anatomegol arferol.Mae rhai adolygiadau wedi archwilio modelau hyfforddiant patholegol neu feddygol/llawfeddygol [8, 20, 21].Er mwyn datblygu model hybrid ar gyfer addysgu anatomeg ddynol sy'n ymgorffori offer newydd megis argraffu 3D, cynhaliom adolygiad systematig i ddisgrifio a dadansoddi sut mae gwrthrychau printiedig 3D yn cael eu creu ar gyfer addysgu anatomeg ddynol a sut mae myfyrwyr yn gwerthuso effeithiolrwydd dysgu gan ddefnyddio'r gwrthrychau 3D hyn.
Cynhaliwyd yr adolygiad llenyddiaeth systematig hwn ym mis Mehefin 2022 heb gyfyngiadau amser gan ddefnyddio canllawiau PRISMA (Eitemau Adrodd a Ffefrir ar gyfer Adolygiadau Systematig a Meta-ddadansoddiadau) [22].
Roedd meini prawf cynhwysiant i gyd yn bapurau ymchwil yn defnyddio 3DPAM mewn addysgu/dysgu anatomeg.Cafodd adolygiadau llenyddiaeth, llythyrau, neu erthyglau yn canolbwyntio ar fodelau patholegol, modelau anifeiliaid, modelau archeolegol, a modelau hyfforddiant meddygol / llawfeddygol eu heithrio.Dim ond erthyglau a gyhoeddwyd yn Saesneg a ddewiswyd.Cafodd erthyglau heb grynodebau ar-lein eu heithrio.Cynhwyswyd erthyglau a oedd yn cynnwys modelau lluosog, yr oedd o leiaf un ohonynt yn anatomegol normal neu â phatholeg fach nad oedd yn effeithio ar werth addysgu.
Cynhaliwyd chwiliad llenyddiaeth yn y gronfa ddata electronig PubMed (Llyfrgell Genedlaethol Meddygaeth, NCBI) i nodi astudiaethau perthnasol a gyhoeddwyd hyd at fis Mehefin 2022. Defnyddiwch y termau chwilio canlynol: addysg, ysgol, addysgu, addysgu, dysgu, addysgu, addysg, tri- dimensiwn, 3D, 3D, argraffu, argraffu, argraffu, anatomeg, anatomeg, anatomeg ac anatomeg.Gweithredwyd un ymholiad: (((addysg[Teitl/Crynodeb) NEU ysgol[Teitl/Crynodeb] ORdysgu[Teitl/Crynodeb] NEU addysgu[Teitl/Crynodeb] NEU hyfforddiant[Teitl/Crynodeb] OReach[Teitl/Crynodeb]] NEU Addysg [Teitl/Crynodeb]) A (Tri Dimensiwn [Teitl] NEU 3D [Teitl] NEU 3D [Teitl])) A (Argraffu [Teitl] NEU Argraffu [Teitl] NEU Argraffu [Teitl])) A (Anatomeg) [Teitl ] ]/haniaethol] neu anatomeg [teitl/haniaethol] neu anatomeg [teitl/haniaethol] neu anatomeg [teitl/haniaethol]).Nodwyd erthyglau ychwanegol trwy chwilio cronfa ddata PubMed â llaw ac adolygu cyfeiriadau at erthyglau gwyddonol eraill.Ni roddwyd unrhyw gyfyngiadau dyddiad, ond defnyddiwyd yr hidlydd “Person”.
Cafodd yr holl deitlau a chrynodebau a adalwyd eu sgrinio yn erbyn meini prawf cynnwys ac eithrio gan ddau awdur (EBR ac AL), ac ni chynhwyswyd unrhyw astudiaeth nad oedd yn bodloni'r holl feini prawf cymhwyster.Cafodd cyhoeddiadau testun llawn o weddill yr astudiaethau eu hadfer a’u hadolygu gan dri awdur (EBR, EBE ac AL).Pan oedd angen, datryswyd anghytundebau wrth ddewis erthyglau gan bedwerydd person (LT).Cafodd cyhoeddiadau a oedd yn bodloni'r holl feini prawf cynhwysiant eu cynnwys yn yr adolygiad hwn.
Perfformiwyd echdynnu data yn annibynnol gan ddau awdur (EBR ac AL) o dan oruchwyliaeth trydydd awdur (LT).
- Data dylunio model: rhanbarthau anatomegol, rhannau anatomegol penodol, model cychwynnol ar gyfer argraffu 3D, dull caffael, meddalwedd segmentu a modelu, math o argraffydd 3D, math o ddeunydd a maint, graddfa argraffu, lliw, cost argraffu.
- Asesiad morffolegol o fodelau: modelau a ddefnyddir i gymharu, asesiad meddygol o arbenigwyr/athrawon, nifer y gwerthuswyr, math o asesiad.
- Addysgu model 3D: asesiad o wybodaeth myfyrwyr, dull asesu, nifer y myfyrwyr, nifer y grwpiau cymharu, hapleoli myfyrwyr, addysg/math o fyfyriwr.
Nodwyd 418 o astudiaethau yn MEDLINE, a chafodd 139 o erthyglau eu heithrio gan yr hidlydd “dynol”.Ar ôl adolygu teitlau a chrynodebau, dewiswyd 103 o astudiaethau ar gyfer darllen testun llawn.Cafodd 34 o erthyglau eu heithrio oherwydd eu bod naill ai’n fodelau patholegol (9 erthygl), yn fodelau hyfforddiant meddygol/llawfeddygol (4 erthygl), yn fodelau anifeiliaid (4 erthygl), yn fodelau radiolegol 3D (1 erthygl) neu ddim yn erthyglau gwyddonol gwreiddiol (16 pennod).).Cafodd cyfanswm o 68 o erthyglau eu cynnwys yn yr adolygiad.Mae Ffigur 1 yn cyflwyno'r broses ddethol fel siart llif.
Siart llif yn crynhoi nodi, sgrinio a chynnwys erthyglau yn yr adolygiad systematig hwn
Cyhoeddwyd pob astudiaeth rhwng 2014 a 2022, gyda blwyddyn gyhoeddi gyfartalog o 2019. Ymhlith y 68 o erthyglau a gynhwyswyd, roedd 33 (49%) astudiaeth yn ddisgrifiadol ac yn arbrofol, roedd 17 (25%) yn arbrofol yn unig, ac roedd 18 (26%) yn arbrofol.Disgrifiadol yn unig.O'r 50 (73%) o astudiaethau arbrofol, defnyddiodd 21 (31%) haposod.Dim ond 34 o astudiaethau (50%) oedd yn cynnwys dadansoddiadau ystadegol.Mae Tabl 1 yn crynhoi nodweddion pob astudiaeth.
Archwiliodd 33 erthygl (48%) y rhanbarth pen, archwiliodd 19 erthygl (28%) y rhanbarth thorasig, archwiliodd 17 erthygl (25%) y rhanbarth abdominopelvic, a 15 erthygl (22%) archwilio'r eithafion.Soniodd pum deg un o erthyglau (75%) am esgyrn printiedig 3D fel modelau anatomegol neu fodelau anatomegol aml-dafell.
O ran y modelau ffynhonnell neu’r ffeiliau a ddefnyddiwyd i ddatblygu 3DPAM, soniodd 23 o erthyglau (34%) am y defnydd o ddata cleifion, soniodd 20 erthygl (29%) am y defnydd o ddata cadaverig, a soniodd 17 erthygl (25%) am y defnydd o gronfeydd data.eu defnyddio, ac ni ddatgelodd 7 astudiaeth (10%) ffynhonnell y dogfennau a ddefnyddiwyd.
Datblygodd 47 astudiaeth (69%) 3DPAM yn seiliedig ar domograffeg gyfrifiadurol, a nododd 3 astudiaeth (4%) y defnydd o microCT.Roedd 7 erthygl (10%) yn taflunio gwrthrychau 3D gan ddefnyddio sganwyr optegol, 4 erthygl (6%) yn defnyddio MRI, ac 1 erthygl (1%) yn defnyddio camerâu a microsgopau.Ni soniodd 14 o erthyglau (21%) am ffynhonnell y ffeiliau ffynhonnell dylunio model 3D.Mae ffeiliau 3D yn cael eu creu gyda chydraniad gofodol o lai na 0.5 mm ar gyfartaledd.Y datrysiad gorau posibl yw 30 μm [80] a'r cydraniad uchaf yw 1.5 mm [32].
Defnyddiwyd chwe deg o wahanol gymwysiadau meddalwedd (segmentu, modelu, dylunio neu argraffu).Defnyddiwyd mimics (Materialise, Leuven, Gwlad Belg) amlaf (14 astudiaeth, 21%), ac yna MeshMixer (Autodesk, San Rafael, CA) (13 astudiaeth, 19%), Geomagic (System 3D, MO, NC, Leesville) .(10 astudiaeth, 15%), Slicer 3D (Slicer Developer Training, Boston, MA) (9 astudiaeth, 13%), Blender (Sefydliad Blender, Amsterdam, yr Iseldiroedd) (8 astudiaeth, 12%) a CURA (Geldemarsen, yr Iseldiroedd) (7 astudiaeth, 10%).
Crybwyllir chwe deg saith o wahanol fodelau argraffydd a phum proses argraffu.Defnyddiwyd technoleg FDM (Modelu Dyddodiad Cyfunol) mewn 26 o gynhyrchion (38%), ffrwydro deunydd mewn 13 cynnyrch (19%) ac yn olaf ffrwydro rhwymwr (11 cynnyrch, 16%).Y technolegau a ddefnyddir leiaf yw stereolithograffeg (SLA) (5 erthygl, 7%) a sintro laser dethol (SLS) (4 erthygl, 6%).Yr argraffydd a ddefnyddir amlaf (7 erthygl, 10%) yw'r Connex 500 (Stratasys, Rehovot, Israel) [27, 30, 32, 36, 45, 62, 65].
Wrth nodi'r deunyddiau a ddefnyddiwyd i wneud 3DPAM (51 erthygl, 75%), defnyddiodd 48 astudiaeth (71%) blastigion a'u deilliadau.Y prif ddeunyddiau a ddefnyddiwyd oedd PLA (asid polylactig) (n = 20, 29%), resin (n = 9, 13%) ac ABS (styren biwtadïen acrylonitrile) (7 math, 10%).Archwiliodd 23 erthygl (34%) 3DPAM wedi'i wneud o ddeunyddiau lluosog, cyflwynodd 36 erthygl (53%) 3DPAM wedi'i wneud o un deunydd yn unig, ac ni nododd 9 erthygl (13%) ddeunydd.
Adroddodd dau ddeg naw o erthyglau (43%) gymarebau argraffu yn amrywio o 0.25:1 i 2:1, gyda chyfartaledd o 1:1.Roedd 25 o erthyglau (37%) yn defnyddio cymhareb 1:1.Roedd 28 3DPAMs (41%) yn cynnwys lliwiau lluosog, a chafodd 9 (13%) eu lliwio ar ôl eu hargraffu [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75].
Soniodd tri deg pedwar o erthyglau (50%) am gostau.Soniodd 9 erthygl (13%) am gost argraffwyr 3D a deunyddiau crai.Mae pris argraffwyr yn amrywio o $302 i $65,000.Pan nodir, mae prisiau model yn amrywio o $1.25 i $2,800;mae'r eithafion hyn yn cyfateb i sbesimenau ysgerbydol [47] a modelau retroperitoneal ffyddlondeb uchel [48].Mae Tabl 2 yn crynhoi'r data enghreifftiol ar gyfer pob astudiaeth a gynhwyswyd.
Cymharodd tri deg saith o astudiaethau (54%) y 3DAPM â model cyfeirio.Ymhlith yr astudiaethau hyn, y cymharydd mwyaf cyffredin oedd model cyfeirio anatomegol, a ddefnyddiwyd mewn 14 erthygl (38%), paratoadau wedi'u plastro mewn 6 erthygl (16%), paratoadau wedi'u plastro mewn 6 erthygl (16%).Defnydd o realiti rhithwir, delweddu tomograffeg gyfrifiadurol un 3DPAM mewn 5 erthygl (14%), 3DPAM arall mewn 3 erthygl (8%), gemau difrifol mewn 1 erthygl (3%), radiograffau mewn 1 erthygl (3%), modelau busnes yn 1 erthygl (3%) a realiti estynedig mewn 1 erthygl (3%).Asesodd tri deg pedwar (50%) o astudiaethau 3DPAM.Disgrifiodd pymtheg (48%) o astudiaethau brofiadau graddwyr yn fanwl (Tabl 3).Perfformiwyd 3DPAM gan lawfeddygon neu feddygon a fynychodd mewn 7 astudiaeth (47%), arbenigwyr anatomegol mewn 6 astudiaeth (40%), myfyrwyr mewn 3 astudiaeth (20%), athrawon (disgyblaeth heb ei nodi) mewn 3 astudiaeth (20%) ar gyfer asesiad ac un gwerthuswr arall yn yr erthygl (7%).Nifer cyfartalog y gwerthuswyr yw 14 (lleiafswm 2, uchafswm 30).Asesodd tri deg tri o astudiaethau (49%) morffoleg 3DPAM yn ansoddol, ac asesodd 10 astudiaeth (15%) morffoleg 3DPAM yn feintiol.O’r 33 astudiaeth a ddefnyddiodd asesiadau ansoddol, defnyddiodd 16 asesiadau disgrifiadol yn unig (48%), defnyddiodd 9 brofion/sgoriau/arolygon (27%), a defnyddiodd 8 raddfeydd Likert (24%).Mae Tabl 3 yn crynhoi asesiadau morffolegol y modelau ym mhob astudiaeth a gynhwyswyd.
Bu tri deg tri (48%) o erthyglau yn archwilio ac yn cymharu effeithiolrwydd addysgu 3DPAM i fyfyrwyr.O'r astudiaethau hyn, roedd 23 (70%) o erthyglau yn asesu boddhad myfyrwyr, 17 (51%) yn defnyddio graddfeydd Likert, a 6 (18%) yn defnyddio dulliau eraill.Asesodd dwy ar hugain o erthyglau (67%) ddysgu myfyrwyr trwy brofi gwybodaeth, gyda 10 (30%) ohonynt yn defnyddio rhagbrofion a/neu ôl-brofion.Defnyddiodd un ar ddeg o astudiaethau (33%) gwestiynau a phrofion amlddewis i asesu gwybodaeth myfyrwyr, a defnyddiodd pum astudiaeth (15%) labelu delwedd/adnabod anatomegol.Ar gyfartaledd cymerodd 76 o fyfyrwyr ran ym mhob astudiaeth (lleiafswm o 8, uchafswm o 319).Roedd gan bedwar ar hugain o astudiaethau (72%) grŵp rheoli, ac roedd 20 (60%) ohonynt yn defnyddio hapseinio.Mewn cyferbyniad, rhoddodd un astudiaeth (3%) fodelau anatomegol ar hap i 10 myfyriwr gwahanol.Ar gyfartaledd, cymharwyd 2.6 grŵp (lleiafswm 2, uchafswm o 10).Roedd 23 o astudiaethau (70%) yn cynnwys myfyrwyr meddygol, ac roedd 14 (42%) ohonynt yn fyfyrwyr meddygol blwyddyn gyntaf.Roedd chwe astudiaeth (18%) yn cynnwys preswylwyr, 4 (12%) o fyfyrwyr deintyddol, a 3 (9%) o fyfyrwyr gwyddoniaeth.Roedd chwe astudiaeth (18%) wedi gweithredu a gwerthuso dysgu ymreolaethol gan ddefnyddio 3DPAM.Mae Tabl 4 yn crynhoi canlyniadau asesiad effeithiolrwydd addysgu 3DPAM ar gyfer pob astudiaeth a gynhwyswyd.
Y prif fanteision a adroddwyd gan yr awduron ar gyfer defnyddio 3DPAM fel offeryn addysgu ar gyfer anatomeg ddynol arferol yw nodweddion gweledol a chyffyrddol, gan gynnwys realaeth [55, 67], cywirdeb [44, 50, 72, 85], ac amrywioldeb cysondeb [34, 45] ]., 48, 64], lliw a thryloywder [28, 45], gwydnwch [24, 56, 73], effaith addysgol [16, 32, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], cost [27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 64, 80, 81, 83], atgynhyrchu [80], posibilrwydd o wella neu bersonoli [28, 30, 36, 45, 48, 51, 53, 59, 61, 67 , 80], y gallu i drin myfyrwyr [30, 49], gan arbed amser addysgu [61, 80], rhwyddineb storio [61], y gallu i integreiddio anatomeg swyddogaethol neu greu strwythurau penodol [51, 53], 67] , dyluniad cyflym o fodelau ysgerbydol [81], y gallu i gyd-greu modelau a mynd â nhw adref [49, 60, 71], gwella galluoedd cylchdroi meddwl [23] a chadw gwybodaeth [32], yn ogystal ag ar yr athro [ 25, 63] a boddhad myfyrwyr [25, 45, 46, 52, 52, 57, 63, 66, 69, 84].
Mae'r prif anfanteision yn gysylltiedig â dyluniad: anhyblygedd [80], cysondeb [28, 62], diffyg manylder neu dryloywder [28, 30, 34, 45, 48, 62, 64, 81], lliwiau rhy llachar [45].a breuder y llawr[71].Mae anfanteision eraill yn cynnwys colli gwybodaeth [30, 76], amser hir sy'n ofynnol ar gyfer segmentu delwedd [36, 52, 57, 58, 74], amser argraffu [57, 63, 66, 67], diffyg amrywioldeb anatomegol [25], a chost.Uchel[48].
Mae'r adolygiad systematig hwn yn crynhoi 68 o erthyglau a gyhoeddwyd dros 9 mlynedd ac yn amlygu diddordeb y gymuned wyddonol yn 3DPAM fel arf ar gyfer addysgu anatomeg ddynol arferol.Astudiwyd pob rhanbarth anatomegol ac argraffwyd 3D.O'r erthyglau hyn, roedd 37 o erthyglau yn cymharu 3DPAM â modelau eraill, ac roedd 33 erthygl yn asesu perthnasedd addysgol 3DPAM i fyfyrwyr.
O ystyried y gwahaniaethau yn nyluniad astudiaethau argraffu 3D anatomegol, nid oeddem yn ystyried ei bod yn briodol cynnal meta-ddadansoddiad.Canolbwyntiodd meta-ddadansoddiad a gyhoeddwyd yn 2020 yn bennaf ar brofion gwybodaeth anatomegol ar ôl hyfforddiant heb ddadansoddi agweddau technegol a thechnolegol dylunio a chynhyrchu 3DPAM [10].
Y prif ranbarth yw'r un a astudiwyd fwyaf, mae'n debyg oherwydd bod cymhlethdod ei anatomeg yn ei gwneud hi'n anoddach i fyfyrwyr ddarlunio'r rhanbarth anatomegol hwn mewn gofod tri dimensiwn o'i gymharu â'r aelodau neu'r torso.CT yw'r dull delweddu a ddefnyddir amlaf o bell ffordd.Defnyddir y dechneg hon yn eang, yn enwedig mewn lleoliadau meddygol, ond mae ganddi gydraniad gofodol cyfyngedig a chyferbyniad meinwe meddal isel.Mae'r cyfyngiadau hyn yn gwneud sganiau CT yn anaddas ar gyfer segmentu a modelu'r system nerfol.Ar y llaw arall, mae tomograffeg gyfrifiadurol yn fwy addas ar gyfer segmentu/modelu meinwe esgyrn;Mae cyferbyniad asgwrn/meinwe meddal yn helpu i gwblhau'r camau hyn cyn argraffu modelau anatomegol 3D.Ar y llaw arall, ystyrir mai microCT yw'r dechnoleg gyfeirio o ran datrysiad gofodol mewn delweddu esgyrn [70].Gellir defnyddio sganwyr optegol neu MRI hefyd i gael delweddau.Mae cydraniad uwch yn atal llyfnu arwynebau esgyrn ac yn cadw cynildeb strwythurau anatomegol [59].Mae'r dewis o fodel hefyd yn effeithio ar y datrysiad gofodol: er enghraifft, mae gan fodelau plastigoli benderfyniad is [45].Mae'n rhaid i ddylunwyr graffeg greu modelau 3D wedi'u teilwra, sy'n cynyddu costau ($25 i $150 yr awr) [43].Nid yw cael ffeiliau .STL o ansawdd uchel yn ddigon i greu modelau anatomegol o ansawdd uchel.Mae angen pennu paramedrau argraffu, megis cyfeiriadedd y model anatomegol ar y plât argraffu [29].Mae rhai awduron yn awgrymu y dylid defnyddio technolegau argraffu uwch fel SLS lle bynnag y bo modd i wella cywirdeb 3DPAM [38].Mae angen cymorth proffesiynol i gynhyrchu 3DPAM;yr arbenigwyr mwyaf poblogaidd yw peirianwyr [72], radiolegwyr, [75], dylunwyr graffeg [43] ac anatomyddion [25, 28, 51, 57, 76, 77].
Mae meddalwedd segmentu a modelu yn ffactorau pwysig wrth gael modelau anatomegol cywir, ond mae cost y pecynnau meddalwedd hyn a'u cymhlethdod yn rhwystro eu defnydd.Mae sawl astudiaeth wedi cymharu'r defnydd o wahanol becynnau meddalwedd a thechnolegau argraffu, gan amlygu manteision ac anfanteision pob technoleg [68].Yn ogystal â meddalwedd modelu, mae angen meddalwedd argraffu sy'n gydnaws â'r argraffydd a ddewiswyd hefyd;mae'n well gan rai awduron ddefnyddio argraffu 3D ar-lein [75].Os caiff digon o wrthrychau 3D eu hargraffu, gall y buddsoddiad arwain at enillion ariannol [72].
Plastig yw'r deunydd a ddefnyddir amlaf o bell ffordd.Mae ei ystod eang o weadau a lliwiau yn ei gwneud yn ddeunydd o ddewis ar gyfer 3DPAM.Mae rhai awduron wedi canmol ei gryfder uchel o'i gymharu â modelau cadaverig neu blastinaidd traddodiadol [24, 56, 73].Mae gan rai plastigau briodweddau plygu neu ymestyn hyd yn oed.Er enghraifft, gall Filaflex gyda thechnoleg FDM ymestyn hyd at 700%.Mae rhai awduron yn ei ystyried yn ddeunydd o ddewis ar gyfer atgynhyrchu cyhyrau, tendon a gewynnau [63].Ar y llaw arall, mae dwy astudiaeth wedi codi cwestiynau am gyfeiriadedd ffibr wrth argraffu.Mewn gwirionedd, mae cyfeiriadedd ffibr cyhyrau, mewnosodiad, mewnlifiad, a swyddogaeth yn hanfodol mewn modelu cyhyrau [33].
Yn syndod, ychydig o astudiaethau sy'n sôn am raddfa argraffu.Gan fod llawer o bobl yn ystyried y gymhareb 1:1 yn safonol, efallai bod yr awdur wedi dewis peidio â sôn amdani.Er y byddai graddio i fyny yn ddefnyddiol ar gyfer dysgu dan gyfarwyddyd mewn grwpiau mawr, nid yw dichonoldeb graddio wedi’i archwilio eto, yn enwedig gyda maint dosbarthiadau cynyddol a maint ffisegol y model yn ffactor pwysig.Wrth gwrs, mae graddfeydd maint llawn yn ei gwneud hi'n haws lleoli a chyfathrebu gwahanol elfennau anatomegol i'r claf, a all esbonio pam y cânt eu defnyddio'n aml.
O'r nifer o argraffwyr sydd ar gael ar y farchnad, mae'r rhai sy'n defnyddio technoleg PolyJet (incjet deunydd neu rwymwr) i ddarparu lliw ac aml-haen (ac felly aml-wead) argraffu diffiniad uchel yn costio rhwng US$20,000 a US$250,000 (https://www. .aniwaa.com/).Gall y gost uchel hon gyfyngu ar hyrwyddo 3DPAM mewn ysgolion meddygol.Yn ogystal â chost yr argraffydd, mae cost y deunyddiau sydd eu hangen ar gyfer argraffu inkjet yn uwch nag ar gyfer argraffwyr CLG neu FDM [68].Mae prisiau ar gyfer argraffwyr CLG neu FDM hefyd yn fwy fforddiadwy, yn amrywio o € 576 i € 4,999 yn yr erthyglau a restrir yn yr adolygiad hwn.Yn ôl Tripodi a chydweithwyr, gellir argraffu pob rhan ysgerbydol am US$1.25 [47].Daeth un ar ddeg o astudiaethau i'r casgliad bod argraffu 3D yn rhatach na phlastigeiddio neu fodelau masnachol [24, 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 63, 80, 81, 83].At hynny, mae'r modelau masnachol hyn wedi'u cynllunio i ddarparu gwybodaeth i gleifion heb ddigon o fanylion ar gyfer addysgu anatomeg [80].Ystyrir bod y modelau masnachol hyn yn israddol i 3DPAM [44].Mae'n werth nodi, yn ychwanegol at y dechnoleg argraffu a ddefnyddir, bod y gost derfynol yn gymesur â'r raddfa ac felly maint terfynol y 3DPAM [48].Am y rhesymau hyn, mae'r raddfa maint llawn yn cael ei ffafrio [37].
Dim ond un astudiaeth a gymharodd 3DPAM â modelau anatomegol sydd ar gael yn fasnachol [72].Samplau cadaverig yw'r cymharydd a ddefnyddir amlaf ar gyfer 3DPAM.Er gwaethaf eu cyfyngiadau, mae modelau cadaverig yn parhau i fod yn arf gwerthfawr ar gyfer addysgu anatomeg.Rhaid gwahaniaethu rhwng awtopsi, dyraniad ac asgwrn sych.Yn seiliedig ar brofion hyfforddi, dangosodd dwy astudiaeth fod 3DPAM yn sylweddol fwy effeithiol na dyraniad plastinedig [16, 27].Cymharodd un astudiaeth awr o hyfforddiant gan ddefnyddio 3DPAM (eithafoedd isaf) ag awr o ddyrannu'r un rhanbarth anatomegol [78].Nid oedd unrhyw wahaniaethau arwyddocaol rhwng y ddau ddull addysgu.Mae'n debygol mai ychydig o ymchwil sydd ar y pwnc hwn oherwydd ei bod yn anodd gwneud cymariaethau o'r fath.Mae dyrannu yn baratoad sy'n cymryd llawer o amser i fyfyrwyr.Weithiau mae angen dwsinau o oriau o baratoi, yn dibynnu ar yr hyn sy'n cael ei baratoi.Gellir gwneud trydydd cymhariaeth ag esgyrn sych.Canfu astudiaeth gan Tsai a Smith fod sgoriau prawf yn sylweddol well yn y grŵp gan ddefnyddio 3DPAM [51, 63].Nododd Chen a chydweithwyr fod myfyrwyr sy'n defnyddio modelau 3D yn perfformio'n well ar adnabod strwythurau (penglogau), ond nid oedd gwahaniaeth mewn sgorau MCQ [69].Yn olaf, dangosodd Tanner a chydweithwyr well canlyniadau ôl-brawf yn y grŵp hwn gan ddefnyddio 3DPAM o'r pterygopalatine fossa [46].Nodwyd arfau addysgu newydd eraill yn yr adolygiad llenyddiaeth hwn.Y rhai mwyaf cyffredin yn eu plith yw realiti estynedig, rhith-realiti a gemau difrifol [43].Yn ôl Mahrous a chydweithwyr, mae ffafriaeth ar gyfer modelau anatomegol yn dibynnu ar nifer yr oriau y mae myfyrwyr yn chwarae gemau fideo [31].Ar y llaw arall, anfantais fawr o offer addysgu anatomeg newydd yw adborth haptig, yn enwedig ar gyfer offer rhithwir yn unig [48].
Mae'r rhan fwyaf o astudiaethau sy'n gwerthuso'r 3DPAM newydd wedi defnyddio rhagbrofion gwybodaeth.Mae'r rhagbrofion hyn yn helpu i osgoi rhagfarn yn yr asesiad.Mae rhai awduron, cyn cynnal astudiaethau arbrofol, yn eithrio pob myfyriwr a sgoriodd yn uwch na'r cyfartaledd ar y prawf rhagarweiniol [40].Ymhlith y rhagfarnau y soniwyd amdanynt gan Garas a'i gydweithwyr oedd lliw'r model a'r dewis o wirfoddolwyr yn y dosbarth myfyrwyr [61].Mae staenio yn hwyluso adnabod strwythurau anatomegol.Sefydlodd Chen a chydweithwyr amodau arbrofol llym heb unrhyw wahaniaethau cychwynnol rhwng grwpiau a dallwyd yr astudiaeth i'r graddau mwyaf posibl [69].Mae Lim a chydweithwyr yn argymell y dylai trydydd parti gwblhau'r asesiad ôl-brawf er mwyn osgoi rhagfarn yn yr asesiad [16].Mae rhai astudiaethau wedi defnyddio graddfeydd Likert i asesu dichonoldeb 3DPAM.Mae'r offeryn hwn yn addas ar gyfer asesu boddhad, ond mae rhagfarnau pwysig i fod yn ymwybodol ohonynt o hyd [86].
Aseswyd perthnasedd addysgol 3DPAM yn bennaf ymhlith myfyrwyr meddygol, gan gynnwys myfyrwyr meddygol blwyddyn gyntaf, mewn 14 o 33 o astudiaethau.Yn eu hastudiaeth beilot, adroddodd Wilk a chydweithwyr fod myfyrwyr meddygol yn credu y dylid cynnwys argraffu 3D yn eu dysgu anatomeg [87].Credai 87% o'r myfyrwyr a holwyd yn astudiaeth Cercenelli mai'r ail flwyddyn astudio oedd yr amser gorau i ddefnyddio 3DPAM [84].Dangosodd canlyniadau Tanner a chydweithwyr hefyd fod myfyrwyr yn perfformio'n well os nad oeddent erioed wedi astudio'r maes [46].Mae'r data hyn yn awgrymu mai blwyddyn gyntaf yr ysgol feddygol yw'r amser gorau posibl i ymgorffori 3DPAM mewn addysgu anatomeg.Roedd meta-ddadansoddiad Ye yn cefnogi'r syniad hwn [18].Yn y 27 erthygl a gynhwyswyd yn yr astudiaeth, roedd gwahaniaethau sylweddol mewn sgorau prawf rhwng 3DPAM a modelau traddodiadol ar gyfer myfyrwyr meddygol, ond nid ar gyfer preswylwyr.
Mae 3DPAM fel offeryn dysgu yn gwella cyflawniad academaidd [16, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], cadw gwybodaeth hirdymor [32], a boddhad myfyrwyr [25, 45, 46, 52, 57, 63 , 66]., 69 , 84].Canfu paneli o arbenigwyr hefyd fod y modelau hyn yn ddefnyddiol [37, 42, 49, 81, 82], a chanfu dwy astudiaeth foddhad athrawon â 3DPAM [25, 63].O'r holl ffynonellau, mae Backhouse a chydweithwyr yn ystyried mai argraffu 3D yw'r dewis arall gorau i fodelau anatomegol traddodiadol [49].Yn eu meta-ddadansoddiad cyntaf, cadarnhaodd Ye a chydweithwyr fod gan fyfyrwyr a dderbyniodd gyfarwyddiadau 3DPAM well sgorau ôl-brawf na myfyrwyr a dderbyniodd gyfarwyddiadau 2D neu gadaver [10].Fodd bynnag, roeddent yn gwahaniaethu 3DPAM nid yn ôl cymhlethdod, ond yn syml yn ôl y galon, y system nerfol, a cheudod yr abdomen.Mewn saith astudiaeth, ni pherfformiodd 3DPAM yn well na modelau eraill yn seiliedig ar brofion gwybodaeth a weinyddwyd i fyfyrwyr [32, 66, 69, 77, 78, 84].Yn eu meta-ddadansoddiad, daeth Salazar a chydweithwyr i'r casgliad bod defnyddio 3DPAM yn benodol yn gwella dealltwriaeth o anatomeg gymhleth [17].Mae'r cysyniad hwn yn gyson â llythyr Hitas at y golygydd [88].Nid yw rhai meysydd anatomegol a ystyrir yn llai cymhleth yn gofyn am ddefnyddio 3DPAM, tra byddai ardaloedd anatomegol mwy cymhleth (fel y gwddf neu'r system nerfol) yn ddewis rhesymegol ar gyfer 3DPAM.Gall y cysyniad hwn esbonio pam nad yw rhai 3DPAMs yn cael eu hystyried yn well na modelau traddodiadol, yn enwedig pan nad oes gan fyfyrwyr wybodaeth yn y maes lle canfyddir bod perfformiad y model yn well.Felly, nid yw cyflwyno model syml i fyfyrwyr sydd eisoes â rhywfaint o wybodaeth am y pwnc (myfyrwyr meddygol neu breswylwyr) o gymorth i wella perfformiad myfyrwyr.
O’r holl fanteision addysgol a restrwyd, pwysleisiodd 11 astudiaeth rinweddau gweledol neu gyffyrddol modelau [27,34,44,45,48,50,55,63,67,72,85], a gwnaeth 3 astudiaeth wella cryfder a gwydnwch (33 , 50 -52, 63, 79, 85, 86).Manteision eraill yw y gall myfyrwyr drin y strwythurau, gall athrawon arbed amser, maen nhw'n haws eu cadw na'r cadavers, gellir cwblhau'r prosiect o fewn 24 awr, gellir ei ddefnyddio fel offeryn addysg gartref, a gellir ei ddefnyddio i addysgu symiau mawr o wybodaeth.grwpiau [30, 49, 60, 61, 80, 81].Mae argraffu 3D dro ar ôl tro ar gyfer addysgu anatomeg cyfaint uchel yn gwneud modelau argraffu 3D yn fwy cost-effeithiol [26].Gall y defnydd o 3DPAM wella galluoedd cylchdroi meddwl [23] a gwella dehongliad delweddau trawsdoriadol [23, 32].Canfu dwy astudiaeth fod myfyrwyr a oedd yn agored i 3DPAM yn fwy tebygol o gael llawdriniaeth [40, 74].Gellir mewnosod cysylltwyr metel i greu'r symudiad sydd ei angen i astudio anatomeg swyddogaethol [51, 53], neu gellir argraffu modelau gan ddefnyddio dyluniadau sbardun [67].
Mae argraffu 3D yn caniatáu creu modelau anatomegol addasadwy trwy wella rhai agweddau yn ystod y cam modelu, [48, 80] creu sylfaen addas, [59] cyfuno modelau lluosog, [36] gan ddefnyddio tryloywder, (49) lliw, [45] neu gwneud strwythurau mewnol penodol yn weladwy [30].Defnyddiodd Tripodi a chydweithwyr glai cerflunio i ategu eu modelau esgyrn printiedig 3D, gan bwysleisio gwerth modelau wedi'u creu ar y cyd fel offer addysgu [47].Mewn 9 astudiaeth, defnyddiwyd lliw ar ôl argraffu [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75], ond dim ond unwaith y gwnaeth myfyrwyr ei gymhwyso [49].Yn anffodus, ni werthusodd yr astudiaeth ansawdd yr hyfforddiant model na dilyniant yr hyfforddiant.Dylid ystyried hyn yng nghyd-destun addysg anatomeg, gan fod manteision dysgu cyfunol a chyd-greu wedi'u hen sefydlu [89].Er mwyn ymdopi â'r gweithgaredd hysbysebu cynyddol, mae hunan-ddysgu wedi'i ddefnyddio droeon i werthuso modelau [24, 26, 27, 32, 46, 69, 82].
Daeth un astudiaeth i'r casgliad bod lliw y deunydd plastig yn rhy llachar[45], daeth astudiaeth arall i'r casgliad bod y model yn rhy fregus[71], a nododd dwy astudiaeth arall ddiffyg amrywiaeth anatomegol yn nyluniad modelau unigol[25, 45] ]..Daeth saith astudiaeth i'r casgliad bod manylion anatomegol 3DPAM yn annigonol [28, 34, 45, 48, 62, 63, 81].
Ar gyfer modelau anatomegol manylach o ranbarthau mawr a chymhleth, megis y retroperitoneum neu asgwrn cefn ceg y groth, ystyrir bod yr amser segmentu a modelu yn hir iawn ac mae'r gost yn uchel iawn (tua US$2000) [27, 48].Dywedodd Hojo a chydweithwyr yn eu hastudiaeth ei bod yn cymryd 40 awr i greu model anatomegol y pelfis [42].Yr amser segmentu hiraf oedd 380 awr mewn astudiaeth gan Weatherall a chydweithwyr, lle cyfunwyd modelau lluosog i greu model llwybr anadlu pediatrig cyflawn [36].Mewn naw astudiaeth, ystyriwyd bod segmentu ac amser argraffu yn anfanteision [36, 42, 57, 58, 74].Fodd bynnag, beirniadodd 12 astudiaeth briodweddau ffisegol eu modelau, yn enwedig eu cysondeb, [28, 62] diffyg tryloywder, [30] breuder a monocromatigrwydd, [71] diffyg meinwe meddal, [66] neu ddiffyg manylder [28, 34]., 45, 48, 62, 63, 81].Gellir goresgyn yr anfanteision hyn trwy gynyddu'r amser segmentu neu efelychu.Roedd colli ac adalw gwybodaeth berthnasol yn broblem a wynebwyd gan dri thîm [30, 74, 77].Yn ôl adroddiadau cleifion, nid oedd asiantau cyferbyniad ïodin yn darparu gwelededd fasgwlaidd gorau posibl oherwydd cyfyngiadau dos [74].Mae'n ymddangos bod chwistrellu model cadaverig yn ddull delfrydol sy'n symud i ffwrdd o'r egwyddor o “gyn lleied â phosibl” a chyfyngiadau'r dos o gyfrwng cyferbyniad a chwistrellir.
Yn anffodus, nid yw llawer o erthyglau yn sôn am rai o nodweddion allweddol 3DPAM.Nododd llai na hanner yr erthyglau yn benodol a oedd eu 3DPAM wedi'i arlliwio.Roedd yr ymdriniaeth o gwmpas y print yn anghyson (43% o erthyglau), a dim ond 34% a soniodd am y defnydd o gyfryngau lluosog.Mae'r paramedrau argraffu hyn yn hollbwysig oherwydd eu bod yn dylanwadu ar briodweddau dysgu 3DPAM.Nid yw'r rhan fwyaf o erthyglau yn darparu digon o wybodaeth am gymhlethdodau cael 3DPAM (amser dylunio, cymwysterau personél, costau meddalwedd, costau argraffu, ac ati).Mae'r wybodaeth hon yn hollbwysig a dylid ei hystyried cyn ystyried dechrau prosiect i ddatblygu 3DPAM newydd.
Mae'r adolygiad systematig hwn yn dangos bod dylunio ac argraffu modelau anatomegol arferol yn 3D yn ymarferol am gost isel, yn enwedig wrth ddefnyddio argraffwyr FDM neu SLA a deunyddiau plastig un lliw rhad.Fodd bynnag, gellir gwella'r dyluniadau sylfaenol hyn trwy ychwanegu lliw neu ychwanegu dyluniadau mewn gwahanol ddeunyddiau.Mae modelau mwy realistig (wedi'u hargraffu gan ddefnyddio deunyddiau lluosog o wahanol liwiau a gweadau i efelychu rhinweddau cyffyrddol model cyfeirio cadaver yn agos) yn gofyn am dechnolegau argraffu 3D drutach ac amseroedd dylunio hirach.Bydd hyn yn cynyddu'r gost gyffredinol yn sylweddol.Ni waeth pa broses argraffu a ddewisir, mae dewis y dull delweddu priodol yn allweddol i lwyddiant 3DPAM.Po uchaf yw'r cydraniad gofodol, y mwyaf realistig y daw'r model a gellir ei ddefnyddio ar gyfer ymchwil uwch.O safbwynt addysgeg, mae 3DPAM yn arf effeithiol ar gyfer addysgu anatomeg, fel y dangosir gan y profion gwybodaeth a weinyddir i fyfyrwyr a'u boddhad.Effaith addysgu 3DPAM sydd orau pan fydd yn atgynhyrchu rhanbarthau anatomegol cymhleth ac mae myfyrwyr yn ei ddefnyddio'n gynnar yn eu hyfforddiant meddygol.
Nid yw’r setiau data a gynhyrchwyd a/neu a ddadansoddwyd yn yr astudiaeth gyfredol ar gael i’r cyhoedd oherwydd rhwystrau iaith ond maent ar gael gan yr awdur cyfatebol ar gais rhesymol.
Drake RL, Lowry DJ, Pruitt CM.Adolygiad o gyrsiau anatomeg gros, microanatomeg, niwrobioleg ac embryoleg yng nghwricwla ysgolion meddygol yr Unol Daleithiau.Anat Rec.2002; 269(2): 118-22.
Ghosh SK Dyraniad Cadaveric fel arf addysgol ar gyfer gwyddoniaeth anatomegol yn yr 21ain ganrif: Dyrannu fel arf addysgol.Dadansoddiad o addysg wyddoniaeth.2017; 10(3):286–99.
Amser post: Ebrill-09-2024