Үч өлчөмдүү басылган анатомиялык моделдер (3DPAM) билим берүү баалуулугу жана ишке ашыруу мүмкүнчүлүгүнөн улам ылайыктуу курал болуп көрүнөт. Бул серептин максаты - адам анатомиясын окутуу үчүн 3DPAM түзүүдө колдонулган ыкмаларды сүрөттөп берүү жана талдоо, ошондой эле анын педагогикалык салымын баалоо.
PubMed сайтында төмөнкү терминдерди колдонуу менен электрондук издөө жүргүзүлдү: билим берүү, мектеп, үйрөнүү, окутуу, машыктыруу, окутуу, билим берүү, үч өлчөмдүү, 3D, 3 өлчөмдүү, басып чыгаруу, басып чыгаруу, анатомия, анатомия, анатомия жана анатомия. Жыйынтыктарга изилдөөнүн мүнөздөмөлөрү, моделдин дизайны, морфологиялык баалоо, билим берүүнүн көрсөткүчтөрү, күчтүү жана алсыз жактары кирди.
Тандалган 68 макаланын ичинен эң көп изилдөө баш сөөк аймагына багытталган (33 макала); 51 макалада сөөк басып чыгаруу жөнүндө айтылат. 47 макалада 3DPAM компьютердик томографиянын негизинде иштелип чыккан. Беш басып чыгаруу процесси келтирилген. 48 изилдөөдө пластмассалар жана алардын туундулары колдонулган. Ар бир дизайндын баасы 1,25 доллардан 2800 долларга чейин. Отуз жети изилдөө 3DPAMды эталондук моделдер менен салыштырган. Отуз үч макалада билим берүү иш-чаралары каралган. Негизги артыкчылыктары - визуалдык жана тактилдик сапат, окуунун натыйжалуулугу, кайталануучулугу, ыңгайлаштырылуучулугу жана шамдагайлыгы, убакытты үнөмдөө, функционалдык анатомиянын интеграциясы, акыл-эстин айлануу мүмкүнчүлүктөрүнүн жакшыраак болушу, билимди сактоо жана мугалимдин/окуучунун канааттануусу. Негизги кемчиликтери дизайнга байланыштуу: ырааттуулук, деталдардын же тунуктуктун жоктугу, өтө ачык түстөр, басып чыгаруу убактысынын узактыгы жана жогорку баа.
Бул системалуу сереп 3DPAM анатомияны окутуу үчүн үнөмдүү жана натыйжалуу экенин көрсөтүп турат. Реалдуураак моделдер кымбатыраак 3D басып чыгаруу технологияларын колдонууну жана долбоорлоо убактысын узартууну талап кылат, бул жалпы чыгымды бир топ жогорулатат. Эң негизгиси, тиешелүү сүрөт тартуу ыкмасын тандоо. Педагогикалык көз караштан алганда, 3DPAM анатомияны окутуу үчүн натыйжалуу курал болуп саналат жана окуунун натыйжаларына жана канааттанууга оң таасирин тийгизет. 3DPAMдын окутуу эффектиси татаал анатомиялык аймактарды кайра жаратканда жана студенттер аны медициналык окуунун башында колдонгондо эң жакшы болот.
Жаныбарлардын сөөктөрүн союу байыркы Грециядан бери жүргүзүлүп келет жана анатомияны окутуунун негизги ыкмаларынын бири болуп саналат. Практикалык сабактар учурунда жасалган өлүктү союу университеттин медициналык студенттеринин теориялык окуу программасында колдонулат жана учурда анатомияны изилдөөнүн алтын стандарты деп эсептелет [1,2,3,4,5]. Бирок, адамдын өлүк үлгүлөрүн колдонууга көптөгөн тоскоолдуктар бар, бул жаңы окутуу куралдарын издөөгө түрткү берет [6, 7]. Бул жаңы куралдардын айрымдарына кеңейтилген реалдуулук, санариптик куралдар жана 3D басып чыгаруу кирет. Сантос жана башкалар тарабынан жакында жүргүзүлгөн адабияттарга сереп салууга ылайык [8]. Анатомияны окутуу үчүн бул жаңы технологиялардын баалуулугу жагынан алганда, 3D басып чыгаруу студенттер үчүн билим берүү баалуулугу жана ишке ашыруу мүмкүнчүлүгү жагынан эң маанилүү ресурстардын бири болуп көрүнөт [4,9,10].
3D басып чыгаруу жаңылык эмес. Бул технологияга байланыштуу алгачкы патенттер 1984-жылга таандык: Францияда А. Ле Мехауте, О. Де Витте жана Ж.К. Андре, ал эми үч жумадан кийин АКШда К. Халл. Ошондон бери технология өнүгүп, аны колдонуу көптөгөн тармактарга жайылды. Мисалы, NASA Жерден тышкары биринчи объектини 2014-жылы басып чыгарган [11]. Медицина тармагы да бул жаңы куралды кабыл алып, ошону менен жекелештирилген медицинаны өнүктүрүүгө болгон каалоону күчөттү [12].
Көптөгөн авторлор медициналык билим берүүдө 3D басылган анатомиялык моделдерди (3DPAM) колдонуунун артыкчылыктарын көрсөтүшкөн [10, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]. Адам анатомиясын окутууда патологиялык эмес жана анатомиялык жактан нормалдуу моделдер керек. Айрым серептерде патологиялык же медициналык/хирургиялык окутуу моделдери каралган [8, 20, 21]. 3D басып чыгаруу сыяктуу жаңы куралдарды камтыган адам анатомиясын окутуу үчүн гибриддик моделди иштеп чыгуу үчүн, биз адам анатомиясын окутуу үчүн 3D басылган объектилер кантип түзүлөрүн жана студенттер бул 3D объектилерди колдонуу менен окуунун натыйжалуулугун кантип баалай тургандыгын сүрөттөө жана талдоо үчүн системалуу сереп жүргүздүк.
Бул системалуу адабияттарды карап чыгуу 2022-жылдын июнь айында PRISMA (Системалуу серептер жана мета-анализдер үчүн артыкчылыктуу отчеттуулук элементтери) көрсөтмөлөрүн [22] колдонуу менен убакыт чектөөлөрү жок жүргүзүлдү.
Кошуу критерийлери анатомияны окутууда/үйрөнүүдө 3DPAM колдонгон бардык изилдөө иштери болду. Патологиялык моделдерге, жаныбарлардын моделдерине, археологиялык моделдерге жана медициналык/хирургиялык окутуу моделдерине багытталган адабияттарга серептер, каттар же макалалар алынып салынды. Англис тилинде жарыяланган макалалар гана тандалып алынды. Онлайн рефераттары жок макалалар алынып салынды. Бир нече моделдерди камтыган, жок дегенде бири анатомиялык жактан нормалдуу же окутуунун баалуулугуна таасир этпеген анча чоң эмес патологиясы бар макалалар киргизилди.
2022-жылдын июнь айына чейин жарыяланган тиешелүү изилдөөлөрдү аныктоо үчүн PubMed (Улуттук медицина китепканасы, NCBI) электрондук маалымат базасында адабияттарды издөө жүргүзүлдү. Төмөнкү издөө терминдерин колдонуңуз: билим берүү, мектеп, окутуу, окутуу, үйрөнүү, окутуу, билим берүү, үч өлчөмдүү, 3D, 3D, басып чыгаруу, басып чыгаруу, басып чыгаруу, анатомия, анатомия, анатомия жана анатомия. Бир гана суроо аткарылды: (((билим берүү[Аталышы/Аннотация] ЖЕ мектеп[Аталышы/Аннотация] ЖЕ үйрөнүү[Аталышы/Аннотация] ЖЕ окутуу[Аталышы/Аннотация] ЖЕ окутуу[Аталышы/Аннотация] ЖЕ окутуу[Аталышы/Аннотация] ЖЕ окутуу[Аталышы/Аннотация] ЖЕ окутуу[Аталышы/Аннотация] ЖЕ окутуу[Аталышы/Аннотация] ЖЕ окутуу[Аталышы/Аннотация]) ЖЕ (Үч өлчөмдүү [Аталышы] ЖЕ 3D [Аталышы])) ЖЕ (Басып чыгаруу [Аталышы] ЖЕ Басып чыгаруу [Аталышы] ЖЕ Басып чыгаруу [Аталышы])) ЖЕ (Анатомия) [Аталышы] ]/аннотация] же анатомия [Аталышы/Аннотация] же анатомия [Аталышы/Аннотация]). Кошумча макалалар PubMed маалымат базасында кол менен издөө жана башка илимий макалалардын шилтемелерин карап чыгуу аркылуу аныкталды. Датага эч кандай чектөөлөр колдонулган жок, бирок "Адам" чыпкасы колдонулган.
Бардык алынган аталыштар жана рефераттар эки автор (EBR жана AL) тарабынан киргизүү жана алып салуу критерийлерине карата текшерилген жана бардык талаптарга жооп бербеген ар кандай изилдөө алынып салынган. Калган изилдөөлөрдүн толук тексттүү басылмалары үч автор (EBR, EBE жана AL) тарабынан алынып, каралып чыккан. Зарыл болгон учурда, макалаларды тандоодогу пикир келишпестиктер төртүнчү жак (LT) тарабынан чечилген. Бардык киргизүү критерийлерине жооп берген басылмалар бул кароого киргизилген.
Маалыматтарды алуу эки автор (EBR жана AL) тарабынан үчүнчү автордун (LT) көзөмөлү астында өз алдынча жүргүзүлдү.
- Моделдин дизайнынын маалыматтары: анатомиялык аймактар, белгилүү бир анатомиялык бөлүктөр, 3D басып чыгаруу үчүн баштапкы модель, алуу ыкмасы, сегменттөө жана моделдөө программасы, 3D принтердин түрү, материалдын түрү жана саны, басып чыгаруу масштабы, түсү, басып чыгаруу баасы.
- Моделдерди морфологиялык баалоо: салыштыруу үчүн колдонулган моделдер, эксперттердин/мугалимдердин медициналык баалоосу, баалоочулардын саны, баалоо түрү.
- 3D моделин окутуу: окуучулардын билимин баалоо, баалоо ыкмасы, окуучулардын саны, салыштыруу топторунун саны, окуучуларды рандомизациялоо, билими/окуучунун түрү.
MEDLINEде 418 изилдөө аныкталган, ал эми 139 макала "адам" чыпкасы менен алынып салынган. Аталыштарды жана аннотацияларды карап чыккандан кийин, толук тексттүү окуу үчүн 103 изилдөө тандалып алынган. 34 макала алынып салынган, анткени алар патологиялык моделдер (9 макала), медициналык/хирургиялык окутуу моделдери (4 макала), жаныбарлардын моделдери (4 макала), 3D радиологиялык моделдер (1 макала) же оригиналдуу илимий макалалар эмес (16 бөлүм). Карап чыгууга жалпысынан 68 макала киргизилген. 1-сүрөттө тандоо процесси блок-схема катары көрсөтүлгөн.
Бул системалуу серепке макалаларды аныктоону, тандоону жана кошууну кыскача баяндаган блок-схема
Бардык изилдөөлөр 2014-жылдан 2022-жылга чейин жарыяланган, орточо жарыяланган жылы 2019-жыл болгон. Киргизилген 68 макаланын ичинен 33 (49%) изилдөө сүрөттөмө жана эксперименталдык, 17 (25%) таза эксперименталдык жана 18 (26%) эксперименталдык болгон. Таза сүрөттөмө. 50 (73%) эксперименталдык изилдөөлөрдүн 21инде (31%) рандомизация колдонулган. 34 изилдөөдө гана (50%) статистикалык анализдер камтылган. 1-таблицада ар бир изилдөөнүн мүнөздөмөлөрү кыскача баяндалган.
33 макалада (48%) баш аймагы, 19 макалада (28%) көкүрөк аймагы, 17 макалада (25%) ич-жана жамбаш аймагы жана 15 макалада (22%) бут-колдор изилденген. Элүү бир макалада (75%) 3D басылган сөөктөр анатомиялык моделдер же көп кесимдүү анатомиялык моделдер катары айтылган.
3DPAMди иштеп чыгуу үчүн колдонулган булак моделдерине же файлдарына келсек, 23 макалада (34%) бейтаптардын маалыматтарын колдонуу, 20 макалада (29%) өлүктүн маалыматтарын колдонуу жана 17 макалада (25%) маалымат базаларын колдонуу жөнүндө айтылган, ал эми 7 изилдөөдө (10%) колдонулган документтердин булагын ачыктаган эмес.
47 изилдөө (69%) компьютердик томографияга негизделген 3DPAM иштеп чыккан, ал эми 3 изилдөө (4%) микроКТ колдонулгандыгы жөнүндө билдирген. 7 макалада (10%) оптикалык сканерлерди колдонуу менен 3D объектилери, 4 макалада (6%) МРТны колдонуу менен жана 1 макалада (1%) камералар жана микроскоптор колдонулган. 14 макалада (21%) 3D моделдин дизайн булагы файлдарынын булагы айтылган эмес. 3D файлдар орточо мейкиндик чечилиши 0,5 ммден аз менен түзүлөт. Оптималдуу чечилиши 30 мкм [80] жана максималдуу чечилиши 1,5 мм [32].
Алтымыш ар кандай программалык камсыздоо (сегментация, моделдөө, дизайн же басып чыгаруу) колдонулган. Көбүнчө Mimics (Materialise, Leuven, Бельгия) колдонулган (14 изилдөө, 21%), андан кийин MeshMixer (Autodesk, Сан-Рафаэль, Калифорния) (13 изилдөө, 19%), Geomagic (3D System, MO, NC, Leesville). (10 изилдөө, 15%), 3D Slicer (Slicer Developer Training, Бостон, MA) (9 изилдөө, 13%), Blender (Blender Foundation, Амстердам, Нидерланды) (8 изилдөө, 12%) жана CURA (Geldemarsen, Нидерланды) (7 изилдөө, 10%).
Алтымыш жети ар кандай принтер модели жана беш басып чыгаруу процесси айтылган. FDM (Fused Deposition Modeling) технологиясы 26 продуктта (38%), материалдарды жардыруу 13 продуктта (19%) жана акырында байланыштыруучу заттарды жардыруу (11 продукт, 16%) колдонулган. Эң аз колдонулган технологиялар - стереолитография (SLA) (5 макала, 7%) жана селективдүү лазердик бышыруу (SLS) (4 макала, 6%). Эң көп колдонулган принтер (7 макала, 10%) - Connex 500 (Stratasys, Rehovot, Израиль) [27, 30, 32, 36, 45, 62, 65].
3DPAM жасоодо колдонулган материалдарды көрсөтүүдө (51 макала, 75%), 48 изилдөөдө (71%) пластмассалар жана алардын туундулары колдонулган. Колдонулган негизги материалдар PLA (полилактик кислота) (n = 20, 29%), чайыр (n = 9, 13%) жана ABS (акрилонитрил бутадиен стирол) (7 түрү, 10%) болгон. 23 макалада (34%) бир нече материалдардан жасалган 3DPAM изилденген, 36 макалада (53%) бир гана материалдан жасалган 3DPAM көрсөтүлгөн, ал эми 9 макалада (13%) материал көрсөтүлгөн эмес.
Жыйырма тогуз макалада (43%) басма катышы 0,25:1ден 2:1ге чейин, орточо эсеп менен 1:1 болгону кабарланган. Жыйырма беш макалада (37%) 1:1 катышы колдонулган. 28 3DPAM (41%) бир нече түстөн турган, ал эми 9у (13%) басылгандан кийин боёлгон [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75].
Отуз төрт макалада (50%) чыгымдар айтылган. 9 макалада (13%) 3D принтерлердин жана чийки заттардын баасы айтылган. Принтерлердин баасы 302 доллардан 65 000 долларга чейин. Көрсөтүлгөндө, моделдердин баасы 1,25 доллардан 2800 долларга чейин; бул чектен чыккан көрсөткүчтөр скелет үлгүлөрүнө [47] жана жогорку тактыктагы ретроперитонеалдык моделдерге [48] туура келет. 2-таблицада ар бир камтылган изилдөө үчүн моделдик маалыматтар кыскача келтирилген.
Отуз жети изилдөө (54%) 3DAPMди эталондук модел менен салыштырган. Бул изилдөөлөрдүн арасында эң кеңири таралган салыштыргыч анатомиялык эталондук модель болгон, ал 14 макалада (38%), 6 макалада пластиндашкан препараттар (16%), 6 макалада пластиндашкан препараттар (16%) колдонулган. Виртуалдык реалдуулукту колдонуу, компьютердик томографияны сүрөткө тартуу 5 макалада бир 3DPAM (14%), 3 макалада дагы бир 3DPAM (8%), 1 макалада олуттуу оюндар (3%), 1 макалада рентгенограммалар (3%), 1 макалада бизнес моделдер (3%) жана 1 макалада кеңейтилген реалдуулук (3%). Отуз төрт (50%) изилдөө 3DPAMды баалаган. Он беш (48%) изилдөө баалоочулардын тажрыйбаларын кеңири сүрөттөгөн (3-таблица). 3DPAM 7 изилдөөдө хирургдар же дарылоочу дарыгерлер (47%), 6 изилдөөдө анатомиялык адистер (40%), 3 изилдөөдө студенттер (20%), 3 изилдөөдө мугалимдер (тартиби көрсөтүлбөгөн) (20%) тарабынан баалоо үчүн жана макалада дагы бир баалоочу (7%) тарабынан жүргүзүлгөн. Баалоочулардын орточо саны 14 (минимум 2, максимум 30). Отуз үч изилдөө (49%) 3DPAM морфологиясын сапаттык жактан, ал эми 10 изилдөө (15%) 3DPAM морфологиясын сандык жактан баалаган. Сапаттык баалоолорду колдонгон 33 изилдөөнүн 16сында таза сүрөттөмө баалоолору (48%), 9унда тесттер/рейтингдер/суроо-талаптар (27%) жана 8инде Ликерт шкалалары (24%) колдонулган. 3-таблицада ар бир камтылган изилдөөдөгү моделдердин морфологиялык баалоолору кыскача баяндалган.
Отуз үч (48%) макалада студенттерге 3DPAM окутуунун натыйжалуулугу каралып, салыштырылган. Бул изилдөөлөрдүн 23үндө (70%) студенттердин канааттануусу бааланган, 17синде (51%) Ликерт шкалалары колдонулган, ал эми 6сында (18%) башка ыкмалар колдонулган. Жыйырма эки макалада (67%) окуучулардын билимин текшерүү аркылуу бааланган, алардын 10унда (30%) алдын ала жана/же посттесттер колдонулган. Он бир изилдөөдө (33%) студенттердин билимин баалоо үчүн көп варианттуу суроолор жана тесттер колдонулган, ал эми беш изилдөөдө (15%) сүрөттөрдү белгилөө/анатомиялык идентификация колдонулган. Ар бир изилдөөгө орточо эсеп менен 76 студент катышкан (минимум 8, максимум 319). Жыйырма төрт изилдөөдө (72%) контролдук топ болгон, алардын 20сында (60%) рандомизация колдонулган. Ал эми бир изилдөөдө (3%) 10 башка студентке анатомиялык моделдер кокустук түрдө берилген. Орточо эсеп менен 2,6 топ салыштырылган (минимум 2, максимум 10). Жыйырма үч изилдөөгө (70%) медициналык студенттер катышкан, алардын 14ү (42%) биринчи курстун медициналык студенттери болгон. Алты (18%) изилдөөгө ординаторлор, 4 (12%) стоматологиялык студенттер жана 3 (9%) илим студенттери катышкан. Алты изилдөө (18%) 3DPAM колдонуу менен өз алдынча окутууну ишке ашырып, баалаган. 4-таблицада ар бир камтылган изилдөө үчүн 3DPAM окутуунун натыйжалуулугун баалоо жыйынтыктары келтирилген.
3DPAMды кадимки адам анатомиясын окутуу куралы катары колдонуунун авторлор тарабынан билдирилген негизги артыкчылыктары - бул реализмди [55, 67], тактыкты [44, 50, 72, 85] жана ырааттуулуктун өзгөрмөлүүлүгүн [34, 45] камтыган визуалдык жана тактилдик мүнөздөмөлөр. , 48, 64], түсү жана тунуктугу [28, 45], бышыктыгы [24, 56, 73], билим берүүчү таасири [16, 32, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], баасы [27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 64, 80, 81, 83], кайталануучулугу [80], жакшыртуу же жекелештирүү мүмкүнчүлүгү [28, 30, 36, 45, 48, 51, 53, 59, 61, 67, 80], окуучуларды манипуляциялоо мүмкүнчүлүгү [30, 49], окутуу убактысын үнөмдөө [61, 80], сактоонун оңойлугу [61], функционалдык анатомияны интеграциялоо же белгилүү бир структураларды түзүү мүмкүнчүлүгү [51, 53], 67], скелеттин тез дизайны моделдер [81], моделдерди биргелешип түзүү жана аларды үйгө алып кетүү жөндөмү [49, 60, 71], акыл-эс айландыруу жөндөмдөрүн жакшыртуу [23] жана билимди сактоо [32], ошондой эле мугалимдин [25, 63] жана окуучунун канааттануусу [25, 45, 46, 52, 52, 57, 63, 66, 69, 84].
Негизги кемчиликтери дизайнга байланыштуу: катуулук [80], ырааттуулук [28, 62], майда-чүйдөсүнө чейин же тунуктуктун жоктугу [28, 30, 34, 45, 48, 62, 64, 81], түстөрдүн өтө ачык болушу [45] жана полдун морттугу [71]. Башка кемчиликтерге маалыматтын жоголушу [30, 76], сүрөттү сегменттөө үчүн көп убакыт талап кылынат [36, 52, 57, 58, 74], басып чыгаруу убактысы [57, 63, 66, 67], анатомиялык өзгөрмөлүүлүктүн жоктугу [25] жана баасы кирет. Жогорку [48].
Бул системалуу сереп 9 жыл ичинде жарыяланган 68 макаланы кыскача баяндайт жана илимий коомчулуктун 3DPAMга кадимки адам анатомиясын окутуу куралы катары кызыгуусун баса белгилейт. Ар бир анатомиялык аймак изилденип, 3D басып чыгарылган. Бул макалалардын ичинен 37 макалада 3DPAM башка моделдер менен салыштырылган, ал эми 33 макалада студенттер үчүн 3DPAMдын педагогикалык мааниси бааланган.
Анатомиялык 3D басып чыгаруу изилдөөлөрүнүн дизайнындагы айырмачылыктарды эске алуу менен, биз мета-анализ жүргүзүүнү туура деп эсептеген жокпуз. 2020-жылы жарыяланган мета-анализ негизинен 3DPAM долбоорунун жана өндүрүшүнүн техникалык жана технологиялык аспектилерин талдабастан, окутуудан кийинки анатомиялык билим тесттерине багытталган [10].
Баштын аймагы эң көп изилденген, балким, анын анатомиясынын татаалдыгы студенттерге бул анатомиялык аймакты бут-колдорго же тулкуга салыштырмалуу үч өлчөмдүү мейкиндикте чагылдырууну кыйындатат. КТ - бул эң көп колдонулган сүрөткө тартуу ыкмасы. Бул ыкма кеңири колдонулат, айрыкча медициналык мекемелерде, бирок мейкиндик чечилиши чектелүү жана жумшак ткандардын контрасты төмөн. Бул чектөөлөр КТ сканерлөөнү нерв системасын сегменттөө жана моделдөө үчүн ылайыксыз кылат. Башка жагынан алганда, компьютердик томография сөөк ткандарын сегменттөө/моделдөө үчүн жакшыраак ылайыктуу; Сөөктүн/жумшак ткандардын контрасты анатомиялык моделдерди 3D басып чыгаруудан мурун бул кадамдарды аткарууга жардам берет. Башка жагынан алганда, микроКТ сөөктү сүрөткө тартууда мейкиндик чечилиши жагынан эталондук технология деп эсептелет [70]. Сүрөттөрдү алуу үчүн оптикалык сканерлерди же МРТны да колдонсо болот. Жогорку чечилиш сөөк беттеринин тегизделишине жол бербейт жана анатомиялык түзүлүштөрдүн назиктигин сактайт [59]. Моделди тандоо мейкиндик чечилишине да таасир этет: мисалы, пластиктештирүү моделдеринин чечилиши төмөн [45]. Графикалык дизайнерлер ыңгайлаштырылган 3D моделдерди түзүшү керек, бул чыгымдарды көбөйтөт (саатына 25 доллардан 150 долларга чейин) [43]. Жогорку сапаттагы .STL файлдарын алуу жогорку сапаттагы анатомиялык моделдерди түзүү үчүн жетишсиз. Басып чыгаруу параметрлерин, мисалы, анатомиялык моделдин басып чыгаруу пластинасындагы багытын аныктоо зарыл [29]. Айрым авторлор 3DPAMдын тактыгын жогорулатуу үчүн SLS сыяктуу өнүккөн басып чыгаруу технологияларын мүмкүн болгон жерде колдонуу керектигин айтышат [38]. 3DPAM өндүрүү үчүн кесипкөй жардам талап кылынат; эң көп талап кылынган адистер - инженерлер [72], радиологдор [75], графикалык дизайнерлер [43] жана анатомдор [25, 28, 51, 57, 76, 77].
Сегментация жана моделдөө программалык камсыздоосу так анатомиялык моделдерди алууда маанилүү факторлор болуп саналат, бирок бул программалык камсыздоо пакеттеринин баасы жана алардын татаалдыгы аларды колдонууга тоскоол болот. Бир нече изилдөөлөр ар кандай программалык камсыздоо пакеттерин жана басып чыгаруу технологияларын колдонууну салыштырып, ар бир технологиянын артыкчылыктары менен кемчиликтерин белгилеген [68]. Моделдөө программалык камсыздоосунан тышкары, тандалган принтер менен шайкеш келген басып чыгаруу программасы да талап кылынат; кээ бир авторлор онлайн 3D басып чыгарууну колдонууну артык көрүшөт [75]. Эгерде жетиштүү 3D объектилери басылып чыгарылса, инвестиция каржылык киреше алып келиши мүмкүн [72].
Пластик эң көп колдонулган материал болуп саналат. Анын текстураларынын жана түстөрүнүн кеңири чөйрөсү аны 3DPAM үчүн тандалган материалга айлантат. Айрым авторлор анын салттуу өлүк же пластиналанган моделдерге салыштырмалуу жогорку бекемдигин жогору баалашкан [24, 56, 73]. Айрым пластмассалар ийилүү же созулуучу касиеттерге да ээ. Мисалы, FDM технологиясы бар Filaflex 700% чейин созула алат. Айрым авторлор аны булчуң, тарамыш жана байламталардын репликациясы үчүн тандалган материал деп эсептешет [63]. Башка жагынан алганда, эки изилдөө басып чыгаруу учурунда буланын багыты жөнүндө суроолорду жаратты. Чындыгында, булчуң буласынын багыты, киргизилиши, иннервациясы жана функциясы булчуң моделинде абдан маанилүү [33].
Таң калыштуусу, басып чыгаруунун масштабы жөнүндө аз гана изилдөөлөр айтылган. Көптөгөн адамдар 1:1 катышын стандарттуу деп эсептегендиктен, автор бул тууралуу айтпай эле коюуну чечкен болушу мүмкүн. Масштабды чоңойтуу чоң топтордо багытталган окутуу үчүн пайдалуу болмокчу, бирок масштабдоонун мүмкүнчүлүгү азырынча изилдене элек, айрыкча класстардын көлөмүнүн өсүшү жана моделдин физикалык өлчөмү маанилүү фактор болгондуктан. Албетте, толук өлчөмдөгү масштабдар ар кандай анатомиялык элементтерди бейтапка табууну жана жеткирүүнү жеңилдетет, бул алардын эмне үчүн көп колдонулаарын түшүндүрүшү мүмкүн.
Рынокто бар болгон көптөгөн принтерлердин ичинен түстүү жана көп катмарлуу (жана ошондуктан көп текстуралуу) жогорку сапаттагы басып чыгарууну камсыз кылуу үчүн PolyJet (материал же байланыштыргыч сыя бүркүтүүчү) технологиясын колдонгондору 20 000 АКШ долларынан 250 000 АКШ долларына чейин турат (https: //www.aniwaa.com/). Бул жогорку баа медициналык окуу жайларында 3DPAMды жайылтууну чектеши мүмкүн. Принтердин баасынан тышкары, сыя бүркүтүүчү басып чыгаруу үчүн талап кылынган материалдардын баасы SLA же FDM принтерлерине караганда жогору [68]. SLA же FDM принтерлеринин баалары да арзаныраак, бул серепте келтирилген макалаларда 576 евродон 4999 еврого чейин. Триподи жана кесиптештеринин айтымында, ар бир скелет бөлүгүн 1,25 АКШ долларына басып чыгарууга болот [47]. Он бир изилдөө 3D басып чыгаруу пластиктештирүүгө же коммерциялык моделдерге караганда арзаныраак деген жыйынтыкка келген [24, 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 63, 80, 81, 83]. Андан тышкары, бул коммерциялык моделдер анатомияны окутуу үчүн жетиштүү деталдарды бербестен пациент жөнүндө маалымат берүү үчүн иштелип чыккан [80]. Бул коммерциялык моделдер 3DPAMдан төмөн деп эсептелет [44]. Белгилей кетүүчү нерсе, колдонулган басып чыгаруу технологиясынан тышкары, акыркы баа масштабга жана ошондуктан 3DPAMдын акыркы өлчөмүнө пропорционалдуу [48]. Ушул себептерден улам, толук өлчөмдөгү масштаб артыкчылыктуу [37].
Бир гана изилдөө 3DPAMды коммерциялык жактан жеткиликтүү анатомиялык моделдер менен салыштырган [72]. Өлүк үлгүлөрү 3DPAM үчүн эң көп колдонулган салыштыргыч болуп саналат. Чектөөлөрүнө карабастан, өлүк моделдери анатомияны окутууда баалуу курал бойдон калууда. Өлүктү союу, диссекция жана кургак сөөктү изилдөөнүн ортосунда айырмачылыкты аныктоо керек. Окуу тесттеринин негизинде эки изилдөө 3DPAM пластиналанган диссекцияга караганда бир топ натыйжалуу экенин көрсөттү [16, 27]. Бир изилдөө 3DPAM (ылдыйкы бут) колдонулган бир сааттык окутууну ошол эле анатомиялык аймактын бир сааттык диссекциясы менен салыштырган [78]. Эки окутуу ыкмасынын ортосунда олуттуу айырмачылыктар болгон эмес. Мындай салыштырууларды жүргүзүү кыйын болгондуктан, бул тема боюнча изилдөөлөр аз болушу мүмкүн. Диссекция студенттер үчүн көп убакытты талап кылган даярдык. Кээде эмне даярдалып жатканына жараша ондогон сааттык даярдык талап кылынат. Үчүнчү салыштырууну кургак сөөктөр менен жүргүзүүгө болот. Цай жана Смиттин изилдөөсүндө 3DPAM колдонгон топтун тест упайлары бир топ жакшыраак экени аныкталган [51, 63]. Чен жана кесиптештери 3D моделдерди колдонгон студенттер структураларды (баш сөөктөрүн) аныктоодо жакшыраак натыйжаларга жетишкенин, бирок MCQ упайларында эч кандай айырмачылык жок экенин белгилешти [69]. Акырында, Таннер жана кесиптештери бул топто птеригопалатина фоссасынын 3DPAMын колдонуу менен тесттен кийинки жакшыраак натыйжаларды көрсөтүштү [46]. Бул адабияттарга сереп салууда башка жаңы окутуу куралдары аныкталган. Алардын ичинен эң кеңири таралгандары - кеңейтилген реалдуулук, виртуалдык реалдуулук жана олуттуу оюндар [43]. Махрус жана кесиптештеринин айтымында, анатомиялык моделдерге артыкчылык берүү окуучулардын видео оюндарды ойногон сааттарына жараша болот [31]. Башка жагынан алганда, жаңы анатомияны окутуу куралдарынын негизги кемчилиги - тактильдүү кайтарым байланыш, айрыкча таза виртуалдык куралдар үчүн [48].
Жаңы 3DPAMды баалоочу изилдөөлөрүнүн көпчүлүгүндө билимди алдын ала текшерүү колдонулган. Бул алдын ала текшерүүлөр баалоодо бир жактуулукту болтурбоого жардам берет. Айрым авторлор эксперименталдык изилдөөлөрдү жүргүзүүдөн мурун алдын ала текшерүүдө орточодон жогору балл алган бардык студенттерди кошпошот [40]. Гарас жана кесиптештери айтып өткөн бир жактуулуктардын арасында моделдин түсү жана студенттик класстагы ыктыярчыларды тандоо болгон [61]. Боёо анатомиялык түзүлүштөрдү аныктоого көмөктөшөт. Чен жана кесиптештери топтордун ортосунда баштапкы айырмачылыктарсыз катуу эксперименталдык шарттарды түзүшкөн жана изилдөө мүмкүн болушунча жашырылган [69]. Лим жана кесиптештери баалоодо бир жактуулукту болтурбоо үчүн тесттен кийинки баалоону үчүнчү тарап бүтүрүшүн сунушташат [16]. Айрым изилдөөлөрдө 3DPAMдын ишке ашыруу мүмкүнчүлүгүн баалоо үчүн Ликерт шкалалары колдонулган. Бул инструмент канааттанууну баалоо үчүн ылайыктуу, бирок дагы эле маанилүү бир жактуулуктар бар [86].
3DPAMдын билим берүүдөгү актуалдуулугу, биринчи кезекте, медициналык студенттердин, анын ичинде биринчи курстун медициналык студенттеринин арасында 33 изилдөөнүн 14үндө бааланган. Пилоттук изилдөөсүндө Уилк жана кесиптештери медициналык студенттер 3D басып чыгарууну анатомияны үйрөнүүгө кошуу керек деп эсептешкенин билдиришкен [87]. Черченелли изилдөөсүндө сурамжылоого катышкан студенттердин 87%ы окуунун экинчи жылы 3DPAMды колдонуу үчүн эң жакшы убакыт деп эсептешкен [84]. Таннер жана кесиптештеринин жыйынтыктары ошондой эле студенттер бул тармакты эч качан окубаган болсо, жакшыраак натыйжаларга жетишкенин көрсөттү [46]. Бул маалыматтар медициналык окуу жайдын биринчи жылы 3DPAMды анатомияны окутууга киргизүү үчүн эң оптималдуу убакыт экенин көрсөтүп турат. Йенин мета-анализи бул идеяны колдогон [18]. Изилдөөгө кирген 27 макалада медициналык студенттер үчүн 3DPAM менен салттуу моделдердин ортосунда тест упайларында олуттуу айырмачылыктар болгон, бирок резиденттер үчүн эмес.
3DPAM окуу куралы катары окуу жетишкендиктерин [16, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], билимди узак мөөнөттүү сактоону [32] жана окуучулардын канааттануусун [25, 45, 46, 52, 57, 63, 66] жакшыртат. Эксперттер тобу да бул моделдерди пайдалуу деп табышкан [37, 42, 49, 81, 82], ал эми эки изилдөө мугалимдердин 3DPAMга канааттануусун аныктаган [25, 63]. Бардык булактардын ичинен Бэкхаус жана кесиптештери 3D басып чыгарууну салттуу анатомиялык моделдерге эң жакшы альтернатива деп эсептешет [49]. Биринчи мета-анализинде Йе жана кесиптештери 3DPAM көрсөтмөлөрүн алган студенттердин тесттен кийинки упайлары 2D же өлүк көрсөтмөлөрүн алган студенттерге караганда жакшыраак экенин тастыкташкан [10]. Бирок, алар 3DPAMды татаалдыгы боюнча эмес, жөн гана жүрөк, нерв системасы жана курсак көңдөйү боюнча айырмалашкан. Жети изилдөөдө 3DPAM студенттерге берилген билим тесттеринин негизинде башка моделдерден ашып түшкөн эмес [32, 66, 69, 77, 78, 84]. Мета-анализинде Салазар жана кесиптештери 3DPAMды колдонуу татаал анатомияны түшүнүүнү өзгөчө жакшыртат деген жыйынтыкка келишкен [17]. Бул концепция Хитастын редакторго жазган катына дал келет [88]. Анча татаал эмес деп эсептелген кээ бир анатомиялык аймактар 3DPAMды колдонууну талап кылбайт, ал эми татаалыраак анатомиялык аймактар (мисалы, моюн же нерв системасы) 3DPAM үчүн логикалык тандоо болмок. Бул концепция эмне үчүн кээ бир 3DPAMдар салттуу моделдерден жогору деп эсептелбей турганын түшүндүрүшү мүмкүн, айрыкча студенттер моделдин иштеши жогору деп табылган тармакта билими жетишсиз болгондо. Ошентип, предмет боюнча кандайдыр бир билими бар студенттерге (медициналык студенттерге же резиденттерге) жөнөкөй моделди көрсөтүү студенттердин ишин жакшыртууга жардам бербейт.
Саналып өткөн бардык билим берүү артыкчылыктарынын ичинен 11 изилдөө моделдердин визуалдык же тактилдик сапаттарына басым жасаган [27,34,44,45,48,50,55,63,67,72,85], ал эми 3 изилдөө бекемдикти жана бышыктыкты жакшырткан (33, 50 -52, 63, 79, 85, 86). Башка артыкчылыктары - окуучулар структураларды манипуляциялай алышат, мугалимдер убакытты үнөмдөй алышат, аларды өлүктөргө караганда сактоо оңой, долбоорду 24 сааттын ичинде бүтүрүүгө болот, аны үйдө окутуу куралы катары колдонсо болот жана көп көлөмдөгү маалыматты үйрөтүү үчүн колдонсо болот [30, 49, 60, 61, 80, 81]. Көп көлөмдүү анатомияны окутуу үчүн кайталап 3D басып чыгаруу 3D басып чыгаруу моделдерин үнөмдүү кылат [26]. 3DPAMды колдонуу акыл-эс айлануу мүмкүнчүлүктөрүн жакшырта алат [23] жана кесилиш сүрөттөрдү чечмелөөнү жакшырта алат [23, 32]. Эки изилдөө 3DPAMга дуушар болгон студенттердин операция жасатуу ыктымалдыгы жогору экенин көрсөттү [40, 74]. Металл туташтыргычтарды функционалдык анатомияны изилдөө үчүн керектүү кыймылды түзүү үчүн киргизүүгө болот [51, 53] же моделдерди триггер конструкцияларын колдонуу менен басып чыгарууга болот [67].
3D басып чыгаруу моделдөө этабында айрым аспектилерди жакшыртуу, [48, 80] ылайыктуу базаны түзүү, [59] бир нече моделдерди айкалыштыруу, [36] тунуктукту колдонуу, (49) түс, [45] же белгилүү бир ички түзүлүштөрдү көрүнүктүү кылуу [30] аркылуу жөнгө салынуучу анатомиялык моделдерди түзүүгө мүмкүндүк берет. Триподи жана анын кесиптештери 3D басылган сөөк моделдерин толуктоо үчүн чопону колдонуп, биргелешип түзүлгөн моделдердин окутуу куралы катары баалуулугун баса белгилешкен [47]. 9 изилдөөдө басып чыгаргандан кийин түс колдонулган [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75], бирок студенттер аны бир гана жолу колдонушкан [49]. Тилекке каршы, изилдөөдө моделдерди окутуунун сапаты же окутуунун ырааттуулугу бааланган эмес. Муну анатомия билим берүү контекстинде карап чыгуу керек, анткени аралаш окутуунун жана биргелешип түзүүнүн пайдасы жакшы белгилүү [89]. Өсүп жаткан жарнамалык активдүүлүккө туруштук берүү үчүн, өз алдынча үйрөнүү моделдерди баалоо үчүн көп жолу колдонулган [24, 26, 27, 32, 46, 69, 82].
Бир изилдөө пластикалык материалдын түсү өтө ачык деген тыянакка келген[45], дагы бир изилдөө моделдин өтө морт деген тыянакка келген[71], ал эми дагы эки изилдөө жеке моделдердин дизайнында анатомиялык өзгөрмөлүүлүктүн жоктугун көрсөткөн[25, 45]. Жети изилдөө 3DPAMдын анатомиялык деталдары жетишсиз деген тыянакка келген [28, 34, 45, 48, 62, 63, 81].
Ири жана татаал аймактардын, мисалы, ретроперитонеум же моюн омурткасынын деталдуу анатомиялык моделдери үчүн сегментация жана моделдөө убактысы абдан узак жана баасы абдан жогору (болжол менен 2000 АКШ доллары) деп эсептелет [27, 48]. Ходжо жана кесиптештери өз изилдөөлөрүндө жамбаштын анатомиялык моделин түзүүгө 40 саат кеткенин айтышкан [42]. Уэзеролл жана кесиптештеринин изилдөөсүндө сегментациянын эң узак убактысы 380 саатты түзгөн, анда бир нече моделдер педиатриялык аба жолдорунун толук моделин түзүү үчүн бириктирилген [36]. Тогуз изилдөөдө сегментация жана басып чыгаруу убактысы кемчиликтер деп эсептелген [36, 42, 57, 58, 74]. Бирок, 12 изилдөө алардын моделдеринин физикалык касиеттерин, атап айтканда, алардын ырааттуулугун, [28, 62] тунуктуктун жоктугун, [30] морттугун жана монохроматтуулугун, [71] жумшак ткандардын жоктугун, [66] же деталдардын жоктугун [28, 34] сынга алышкан. , 45, 48, 62, 63, 81]. Бул кемчиликтерди сегментациялоо же симуляциялоо убактысын көбөйтүү менен жоюуга болот. Тиешелүү маалыматты жоготуу жана алуу үч топ туш болгон көйгөй болгон [30, 74, 77]. Бейтаптардын билдирүүлөрүнө ылайык, йоддолгон контрасттуу заттар дозанын чектелүүлүгүнөн улам кан тамырлардын оптималдуу көрүнүшүн камсыз кылган эмес [74]. Өлүк моделин сайуу "мүмкүн болушунча аз" принцибинен жана сайылган контрасттуу заттын дозасынын чектөөлөрүнөн алыстаган идеалдуу ыкма болуп көрүнөт.
Тилекке каршы, көптөгөн макалаларда 3DPAMдын айрым негизги өзгөчөлүктөрү айтылбайт. Макалалардын жарымынан азы алардын 3DPAM түстүү болгон-болбогондугун ачык айтышкан. Басып чыгаруу көлөмүн чагылдыруу ыраатсыз болгон (макалалардын 43%), ал эми бир нече медианы колдонууну 34% гана белгилеген. Бул басып чыгаруу параметрлери абдан маанилүү, анткени алар 3DPAMдын үйрөнүү касиеттерине таасир этет. Көпчүлүк макалалар 3DPAM алуунун татаалдыгы (долбоорлоо убактысы, персоналдын квалификациясы, программалык камсыздоонун баасы, басып чыгаруу чыгымдары ж.б.) жөнүндө жетиштүү маалымат бербейт. Бул маалымат абдан маанилүү жана жаңы 3DPAMды иштеп чыгуу долбоорун баштоону карап көрүүдөн мурун эске алынышы керек.
Бул системалуу сереп кадимки анатомиялык моделдерди долбоорлоо жана 3D басып чыгаруу арзан баада мүмкүн экенин көрсөтүп турат, айрыкча FDM же SLA принтерлерин жана арзан бир түстүү пластикалык материалдарды колдонууда. Бирок, бул негизги дизайндарды түс кошуу же ар кандай материалдардагы дизайндарды кошуу менен жакшыртууга болот. Реалдуураак моделдер (өлүктүн шилтеме моделинин тактилдик сапаттарын так кайталоо үчүн ар кандай түстөгү жана текстурадагы бир нече материалдарды колдонуп басылган) кымбатыраак 3D басып чыгаруу технологияларын жана узак долбоорлоо убактысын талап кылат. Бул жалпы чыгымды бир топ жогорулатат. Кайсы басып чыгаруу процесси тандалбасын, тиешелүү сүрөт тартуу ыкмасын тандоо 3DPAMдын ийгилигинин ачкычы болуп саналат. Мейкиндик чечилиши канчалык жогору болсо, модель ошончолук реалдуу болуп калат жана аны алдыңкы изилдөөлөр үчүн колдонсо болот. Педагогикалык көз караштан алганда, 3DPAM анатомияны окутуу үчүн натыйжалуу курал болуп саналат, муну студенттерге берилген билим тесттери жана алардын канааттануусу далилдейт. 3DPAMдын окутуу эффектиси татаал анатомиялык аймактарды кайра чыгарганда жана студенттер аны медициналык окуусунун башында колдонгондо эң жакшы болот.
Учурдагы изилдөөдө түзүлгөн жана/же талданган маалыматтар топтому тилдик тоскоолдуктардан улам жалпыга жеткиликтүү эмес, бирок тиешелүү автордон акылга сыярлык суроо-талап боюнча алууга болот.
Дрейк Р.Л., Лоури ДЖ., Пруитт С.М. АКШнын медициналык окуу жайларынын окуу программаларындагы жалпы анатомия, микроанатомия, нейробиология жана эмбриология курстарына сереп. Anat Rec. 2002;269(2):118-22.
Гош С.К. 21-кылымда анатомиялык илим үчүн билим берүү куралы катары өлүктөрдү диссекциялоо: Диссекция билим берүү куралы катары. Илим билимин талдоо. 2017;10(3):286–99.
Жарыяланган убактысы: 2024-жылдын 9-апрели