Tradicionālā līķu preparēšana samazinās, savukārt plastinācija un 3D drukātie (3DP) modeļi iegūst popularitāti kā alternatīva tradicionālajām anatomijas mācību metodēm. Nav skaidrs, kādas ir šo jauno rīku stiprās un vājās puses un kā tie varētu ietekmēt studentu anatomijas apguves pieredzi, kas ietver tādas cilvēciskās vērtības kā cieņa, rūpes un empātija.
Tūlīt pēc randomizētā krusteniskā pētījuma tika uzaicināti 96 studenti. Mācību pieredzes izpētei, izmantojot anatomiski plastificētus un 3D sirds (1. posms, n=63) un kakla (2. posms, n=33) modeļus, tika izmantots pragmatisks dizains. Tika veikta induktīva tematiskā analīze, pamatojoties uz 278 brīvā teksta atsauksmēm (atsaucoties uz stiprajām un vājajām pusēm, uzlabojamajām jomām) un fokusa grupu (n = 8) burtiskiem transkriptiem par anatomijas apguvi, izmantojot šos rīkus.
Tika identificētas četras tēmas: uztvertā autentiskums, fundamentāla izpratne un sarežģītība, cieņas un rūpju attieksme, multimodalitāte un līderība.
Kopumā studenti uzskatīja, ka plastinētie paraugi ir reālistiskāki un tāpēc jūtas vairāk cienīti un aprūpēti nekā 3DP modeļi, kurus bija vieglāk lietot un kas bija labāk piemēroti anatomijas pamatu apguvei.
Cilvēka autopsija ir standarta mācību metode, ko medicīnas izglītībā izmanto kopš 17. gadsimta [1, 2]. Tomēr ierobežotās piekļuves, augsto līķu uzturēšanas izmaksu [3, 4], ievērojamā anatomijas apmācības laika samazinājuma [1, 5] un tehnoloģiju attīstības [3, 6] dēļ anatomijas stundas, kas tiek mācītas, izmantojot tradicionālās preparēšanas metodes, samazinās. Tas paver jaunas iespējas jaunu mācību metožu un rīku, piemēram, plastinētu cilvēku paraugu un 3D drukātu (3DP) modeļu, izpētei [6,7,8].
Katram no šiem rīkiem ir savas priekšrocības un trūkumi. Uzklātie paraugi ir sausi, bez smaržas, reālistiski un nebīstami [9,10,11], padarot tos ideāli piemērotus studentu mācīšanai un iesaistīšanai anatomijas apguvē un izpratnē. Tomēr tie ir arī stingri un mazāk elastīgi [10, 12], tāpēc tiek uzskatīts, ka ar tiem ir grūtāk manipulēt un sasniegt dziļākas struktūras [9]. Izmaksu ziņā plastificētu paraugu iegāde un uzturēšana parasti ir dārgāka nekā 3DP modeļu [6,7,8]. No otras puses, 3DP modeļi ļauj izmantot dažādas tekstūras [7, 13] un krāsas [6, 14], un tos var piešķirt konkrētām daļām, kas palīdz studentiem vieglāk identificēt, atšķirt un atcerēties svarīgas struktūras, lai gan tas šķiet mazāk reālistiski nekā plastificēti paraugi.
Vairākos pētījumos ir pētīti dažādu veidu anatomisko instrumentu, piemēram, plastificētu paraugu, 2D attēlu, mitro griezumu, Anatomage galdu (Anatomage Inc., Sanhosē, Kalifornija) un 3DP modeļu [11, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21], mācību rezultāti/veiktspēja. Tomēr rezultāti atšķīrās atkarībā no kontroles un intervences grupās izmantotā mācību instrumenta izvēles, kā arī atkarībā no dažādiem anatomiskiem reģioniem [14, 22]. Piemēram, lietojot kombinācijā ar mitro preparēšanu [11, 15] un autopsijas galdiem [20], studenti ziņoja par augstāku mācību apmierinātību un attieksmi pret plastinētiem paraugiem. Līdzīgi plastinācijas modeļu izmantošana atspoguļo studentu objektīvo zināšanu pozitīvo rezultātu [23, 24].
3DP modeļi bieži tiek izmantoti, lai papildinātu tradicionālās mācību metodes [14,17,21]. Loke et al. (2017) ziņoja par 3DP modeļa izmantošanu, lai izprastu iedzimtu sirds slimību pediatram [18]. Šis pētījums parādīja, ka 3DP grupai bija augstāks mācību apmierinātības līmenis, labāka Fallo tetrādes izpratne un uzlabota spēja pārvaldīt pacientus (pašefektivitāte) salīdzinājumā ar 2D attēlveidošanas grupu. Asinsvadu koka un galvaskausa anatomijas izpēte, izmantojot 3DP modeļus, nodrošina tādu pašu mācību apmierinātības līmeni kā 2D attēli [16, 17]. Šie pētījumi ir parādījuši, ka 3DP modeļi ir pārāki par 2D ilustrācijām attiecībā uz studentu uztverto mācību apmierinātības līmeni. Tomēr pētījumi, kas īpaši salīdzina daudzmateriālu 3DP modeļus ar plastificētiem paraugiem, ir ierobežoti. Mogali et al. (2021) izmantoja plastinācijas modeli ar tā 3DP sirds un kakla modeļiem un ziņoja par līdzīgu zināšanu pieaugumu starp kontroles un eksperimentālajām grupām [21].
Tomēr ir nepieciešami vairāk pierādījumu, lai iegūtu dziļāku izpratni par to, kāpēc studentu mācību pieredze ir atkarīga no anatomisko instrumentu un dažādu ķermeņa daļu un orgānu izvēles [14, 22]. Humānistiskās vērtības ir interesants aspekts, kas var ietekmēt šo uztveri. Tas attiecas uz cieņu, rūpēm, empātiju un līdzjūtību, kas tiek sagaidīta no studentiem, kuri kļūst par ārstiem [25, 26]. Humānistiskās vērtības tradicionāli ir meklētas autopsijās, jo studentiem tiek mācīts just līdzi un rūpēties par ziedotiem līķiem, tāpēc anatomijas studijām vienmēr ir bijusi īpaša vieta [27, 28]. Tomēr tas reti tiek mērīts plastifikācijas un 3DP rīkos. Atšķirībā no slēgta tipa Likerta aptaujas jautājumiem, kvalitatīvās datu vākšanas metodes, piemēram, fokusa grupu diskusijas un atvērta tipa aptaujas jautājumi, sniedz ieskatu dalībnieku komentāros, kas rakstīti nejaušā secībā, lai izskaidrotu jaunu mācību rīku ietekmi uz viņu mācību pieredzi.
Tātad šī pētījuma mērķis bija atbildēt uz to, kā studenti uztver anatomiju atšķirīgi, ja viņiem tiek doti noteikti rīki (plastinācija) salīdzinājumā ar fizisku 3D drukātu attēlu izmantošanu anatomijas apguvei?
Lai atbildētu uz iepriekš minētajiem jautājumiem, studentiem ir iespēja iegūt, uzkrāt un dalīties anatomijas zināšanās, izmantojot komandas mijiedarbību un sadarbību. Šī koncepcija labi saskan ar konstruktīvisma teoriju, saskaņā ar kuru indivīdi vai sociālās grupas aktīvi rada un dalās ar savām zināšanām [29]. Šāda mijiedarbība (piemēram, starp vienaudžiem, starp studentiem un skolotājiem) ietekmē mācību apmierinātību [30, 31]. Tajā pašā laikā studentu mācību pieredzi ietekmēs arī tādi faktori kā mācību ērtums, vide, mācību metodes un kursa saturs [32]. Pēc tam šīs īpašības var ietekmēt studentu mācīšanos un viņus interesējošo tēmu apgūšanu [33, 34]. Tas var būt saistīts ar pragmatiskās epistemoloģijas teorētisko perspektīvu, kur personīgās pieredzes, intelekta un uzskatu sākotnējā apkopošana vai formulēšana var noteikt turpmāko rīcību [35]. Pragmatiskā pieeja ir rūpīgi plānota, lai identificētu sarežģītas tēmas un to secību, izmantojot intervijas un aptaujas, kam seko tematiska analīze [36].
Līķu paraugus bieži uzskata par klusajiem mentoriem, jo tie tiek uzskatīti par nozīmīgām dāvanām zinātnes un cilvēces labā, iedvesmojot studentu cieņu un pateicību saviem ziedotājiem [37, 38]. Iepriekšējos pētījumos ir ziņots par līdzīgiem vai augstākiem objektīviem rādītājiem starp līķu/plastinācijas grupu un 3DP grupu [21, 39], taču nebija skaidrs, vai studentiem ir vienāda mācību pieredze, tostarp humānistiskās vērtības, abās grupās. Turpmākiem pētījumiem šajā pētījumā tiek izmantots pragmatisma princips [36], lai pārbaudītu 3DP modeļu mācību pieredzi un raksturlielumus (krāsu un tekstūru) un salīdzinātu tos ar plastinētiem paraugiem, pamatojoties uz studentu atsauksmēm.
Studentu uztvere var ietekmēt pedagogu lēmumus par atbilstošu anatomijas rīku izvēli, pamatojoties uz to, kas ir un kas nav efektīvs anatomijas mācīšanā. Šī informācija var arī palīdzēt pedagogiem noteikt studentu vēlmes un izmantot atbilstošus analīzes rīkus, lai uzlabotu savu mācību pieredzi.
Šī kvalitatīvā pētījuma mērķis bija izpētīt, ko studenti uzskata par svarīgu mācību pieredzi, izmantojot plastificētus sirds un kakla paraugus, salīdzinot ar 3DP modeļiem. Saskaņā ar Mogali et al. 2018. gadā veikto sākotnējo pētījumu studenti uzskatīja plastinētus paraugus par reālistiskākiem nekā 3DP modeļus [7]. Pieņemsim, ka:
Ņemot vērā, ka plastinācijas tika veidotas no īstiem līķiem, no studentiem tika sagaidīts, ka viņi plastinācijas autentiskuma un cilvēciskās vērtības ziņā uztvers pozitīvāk nekā 3D modeļus.
Šis kvalitatīvais pētījums ir saistīts ar diviem iepriekšējiem kvantitatīvajiem pētījumiem [21, 40], jo visos trijos pētījumos sniegtie dati tika apkopoti vienlaicīgi no viena un tā paša studentu dalībnieku izlases. Pirmajā rakstā tika demonstrēti līdzīgi objektīvie rādītāji (testa rezultāti) starp plastinācijas un 3DP grupām [21], bet otrajā rakstā tika izmantota faktoru analīze, lai izstrādātu psihometriski validētu instrumentu (četri faktori, 19 jautājumi), lai mērītu tādus izglītības konstruktus kā mācīšanās apmierinātība, pašefektivitāte, humānistiskās vērtības un mācību līdzekļu ierobežojumi [40]. Šajā pētījumā tika pārbaudītas augstas kvalitātes atklātas un fokusa grupu diskusijas, lai noskaidrotu, ko studenti uzskata par svarīgu, apgūstot anatomiju, izmantojot plastinētus paraugus un 3D drukātus modeļus. Tādējādi šis pētījums atšķiras no iepriekšējiem diviem rakstiem pētījuma mērķu/jautājumu, datu un analīzes metožu ziņā, lai iegūtu ieskatu kvalitatīvās studentu atsauksmēs (brīvā teksta komentāri plus fokusa grupu diskusija) par 3DP rīku izmantošanu salīdzinājumā ar plastificētiem paraugiem. Tas nozīmē, ka pašreizējais pētījums principiāli risina citu pētījuma jautājumu nekā divi iepriekšējie raksti [21, 40].
Autora iestādē anatomija ir integrēta sistēmiskos kursos, piemēram, kardiopulmonoloģijā, endokrinoloģijā, muskuļu un skeleta sistēmā utt., piecu gadu medicīnas bakalaura un ķirurģijas bakalaura (MBBS) programmas pirmajos divos gados. Ģipša paraugi, plastmasas modeļi, medicīniskie attēli un virtuālie 3D modeļi bieži tiek izmantoti preparēšanas vai mitrās preparēšanas paraugu vietā, lai atbalstītu vispārējo anatomijas praksi. Grupu mācību sesijas aizstāj tradicionālās lekcijas, koncentrējoties uz iegūto zināšanu pielietošanu. Katra sistēmas moduļa beigās jāveic tiešsaistes formatīvās anatomijas prakses tests, kas ietver 20 individuālas labākās atbildes (SBA) par vispārējo anatomiju, attēlveidošanu un histoloģiju. Kopumā eksperimenta laikā tika veikti pieci formatīvie testi (trīs pirmajā gadā un divi otrajā gadā). Apvienotajā visaptverošajā rakstiskajā vērtējumā 1. un 2. gadā ietilpst divi darbi, katrs no tiem satur 120 SBA. Anatomija kļūst par daļu no šiem vērtējumiem, un vērtēšanas plāns nosaka iekļaujamo anatomijas jautājumu skaitu.
Lai uzlabotu studentu un izlases attiecību, anatomijas mācīšanai un apguvei tika pētīti iekšējie 3DP modeļi, kuru pamatā ir plastinēti paraugi. Tas sniedz iespēju noteikt jaunu 3DP modeļu izglītojošo vērtību salīdzinājumā ar plastinētiem paraugiem, pirms tie tiek oficiāli iekļauti anatomijas mācību programmā.
Šajā pētījumā datortomogrāfija (DT) (64 slāņu Somatom Definition Flash DT skeneris, Siemens Healthcare, Erlangena, Vācija) tika veikta sirds (viena vesela sirds un viena sirds šķērsgriezumā) un galvas un kakla (viens vesels un viens vidussagitālās plaknes galvas-kakla modelis) plastmasas modeļiem (1. att.). Digitālās attēlveidošanas un komunikācijas medicīnā (DICOM) attēli tika iegūti un ielādēti 3D Slicer (4.8.1. un 4.10.2. versijas, Hārvardas Medicīnas skola, Bostona, Masačūsetsa) strukturālai segmentācijai pēc veida, piemēram, muskuļi, artērijas, nervi un kauli. Segmentētie faili tika ielādēti Materialize Magics (22. versija, Materialize NV, Lēvena, Beļģija), lai noņemtu trokšņu apvalkus, un drukas modeļi tika saglabāti STL formātā, kas pēc tam tika pārsūtīti uz Objet 500 Connex3 Polyjet printeri (Stratasys, Eden Prairie, MN), lai izveidotu 3D anatomiskos modeļus. Fotopolimerizējamie sveķi un caurspīdīgie elastomēri (VeroYellow, VeroMagenta un TangoPlus) UV starojuma iedarbībā sacietē slāni pa slānim, piešķirot katrai anatomiskajai struktūrai savu tekstūru un krāsu.
Šajā pētījumā izmantotie anatomijas studiju rīki. Pa kreisi: kakls; pa labi: pārklāta un 3D drukāta sirds.
Turklāt no visas sirds modeļa tika izvēlēta augšupejošā aorta un koronārā sistēma, un tika konstruētas pamatnes karkasa konstrukcijas piestiprināšanai pie modeļa (22. versija, Materialize NV, Lēvena, Beļģija). Modelis tika izdrukāts uz Raise3D Pro2 printera (Raise3D Technologies, Irvine, Kalifornija), izmantojot termoplastisku poliuretāna (TPU) pavedienu. Lai parādītu modeļa artērijas, izdrukātais TPU atbalsta materiāls bija jānoņem un asinsvadi jānokrāso ar sarkanu akrilu.
Lī Kong Čiangas Medicīnas fakultātes pirmā kursa medicīnas bakalaura studenti 2020.–2021. akadēmiskajā gadā (n = 163, 94 vīrieši un 69 sievietes) saņēma e-pasta uzaicinājumu piedalīties šajā pētījumā kā brīvprātīga aktivitāte. Randomizētais krusteniskais eksperiments tika veikts divos posmos: vispirms ar sirds iegriezumu un pēc tam ar kakla iegriezumu. Starp abiem posmiem ir sešu nedēļu ilgs attīrīšanas periods, lai samazinātu atlikušo ietekmi. Abos posmos studenti nezināja par mācību tēmām un grupu uzdevumiem. Grupā varēja būt ne vairāk kā seši cilvēki. Studenti, kuri pirmajā posmā saņēma plastinētus paraugus, otrajā posmā saņēma 3DP modeļus. Katrā posmā abas grupas saņem ievadlekciju (30 minūtes) no trešās personas (vecākā pasniedzēja), kam seko pašmācība (50 minūtes), izmantojot sniegtos pašmācības rīkus un izdales materiālus.
Kvalitatīvo pētījumu vadlīniju pamatā ir COREQ (Visaptveroši kvalitatīvo pētījumu ziņošanas kritēriji) kontrolsaraksts.
Studenti sniedza atsauksmes par pētījuma mācību materiālu, izmantojot aptauju, kas ietvēra trīs atvērta tipa jautājumus par viņu stiprajām un vājajām pusēm, kā arī attīstības iespējām. Visi 96 respondenti sniedza brīvas formas atbildes. Pēc tam astoņi brīvprātīgie studenti (n = 8) piedalījās fokusgrupā. Intervijas tika veiktas Anatomijas mācību centrā (kur tika veikti eksperimenti), un tās vadīja 4. pētnieks (Ph.D.), vīrietis, kas nav anatomijas instruktors ar vairāk nekā 10 gadu pieredzi TBL vadīšanā, bet nebija iesaistīts pētījuma komandas apmācībā. Studenti pirms pētījuma sākuma nezināja pētnieku (nedz arī pētījuma grupas) personiskās īpašības, taču piekrišanas veidlapa informēja viņus par pētījuma mērķi. Fokusgrupā piedalījās tikai 4. pētnieks un studenti. Pētnieks aprakstīja studentiem fokusgrupu un jautāja, vai viņi vēlētos piedalīties. Viņi dalījās savā pieredzē par 3D drukāšanas un plastinācijas apguvi un bija ļoti entuziastiski. Koordinators uzdeva sešus vadošus jautājumus, lai mudinātu studentus strādāt pie tiem (1. papildmateriāls). Piemēri ietver diskusijas par anatomisko instrumentu aspektiem, kas veicina mācīšanos un mācīšanos, kā arī empātijas lomu darbā ar šādiem paraugiem. “Kā jūs raksturotu savu pieredzi, studējot anatomiju, izmantojot plastinētus paraugus un 3D drukātas kopijas?” bija intervijas pirmais jautājums. Visi jautājumi ir atvērti, ļaujot lietotājiem brīvi atbildēt uz jautājumiem bez aizspriedumiem, ļaujot atklāt jaunus datus un pārvarēt izaicinājumus, izmantojot mācību līdzekļus. Dalībnieki nesaņēma komentāru vai rezultātu analīzes ierakstus. Pētījuma brīvprātīgais raksturs novērsa datu piesātinājumu. Visa saruna tika ierakstīta analīzei.
Fokusa grupas ieraksts (35 minūtes) tika transkribēts burtiski un depersonalizēts (tika izmantoti pseidonīmi). Papildus tika apkopoti atvērta tipa anketas jautājumi. Fokusa grupas transkripti un aptaujas jautājumi tika importēti Microsoft Excel izklājlapā (Microsoft Corporation, Redmond, WA) datu triangulācijai un apkopošanai, lai pārbaudītu salīdzināmus vai konsekventus rezultātus vai jaunus rezultātus [41]. Tas tiek darīts, izmantojot teorētisku tematisko analīzi [41, 42]. Katra studenta teksta atbildes tiek pievienotas kopējam atbilžu skaitam. Tas nozīmē, ka komentāri, kas satur vairākus teikumus, tiks uzskatīti par vienu. Atbildes ar birkām “nulle”, “nav” vai “nav komentāru”, tiks ignorētas. Trīs pētnieki (sieviete pētniece ar doktora grādu, sieviete pētniece ar maģistra grādu un vīrietis asistents ar bakalaura grādu inženierzinātnēs un 1–3 gadu pētniecības pieredzi medicīnas izglītībā) neatkarīgi induktīvi kodēja nestrukturētus datus. Trīs programmētāji izmanto reālus zīmēšanas paliktņus, lai kategorizētu līmlapiņas, pamatojoties uz līdzībām un atšķirībām. Tika veiktas vairākas sesijas, lai sakārtotu un grupētu kodus, izmantojot sistemātisku un iteratīvu modeļu atpazīšanu, kur kodi tika grupēti, lai identificētu apakštēmas (specifiskas vai vispārīgas īpašības, piemēram, mācību līdzekļu pozitīvās un negatīvās īpašības), kas pēc tam veidoja visaptverošas tēmas [41]. Lai panāktu vienprātību, 6 vīriešu kārtas pētnieks (doktorants) ar 15 gadu pieredzi anatomijas mācīšanā apstiprināja gala priekšmetus.
Saskaņā ar Helsinku deklarāciju Nanyangas Tehnoloģiju universitātes (IRB) Institucionālā pārskata padome (2019-09-024) izvērtēja pētījuma protokolu un ieguva nepieciešamos apstiprinājumus. Dalībnieki sniedza informētu piekrišanu un tika informēti par savām tiesībām jebkurā laikā atteikties no dalības pētījumā.
Deviņdesmit seši pirmā kursa medicīnas bakalaura studenti sniedza pilnīgu informētu piekrišanu, norādīja pamatinformāciju, piemēram, dzimumu un vecumu, un deklarēja, ka viņiem nav iepriekšējas oficiālas apmācības anatomijā. I fāzē (sirds) un II fāzē (kakla preparēšana) piedalījās attiecīgi 63 dalībnieki (33 vīrieši un 30 sievietes) un 33 dalībnieki (18 vīrieši un 15 sievietes). Viņu vecums bija no 18 līdz 21 gadam (vidējais ± standartnovirze: 19,3 ± 0,9). Visi 96 studenti atbildēja uz anketas jautājumiem (neviens neizstājās), un 8 studenti piedalījās fokusgrupās. Bija 278 atklāti komentāri par plusiem, mīnusiem un nepieciešamību pēc uzlabojumiem. Starp analizētajiem datiem un secinājumu ziņojumu nebija neatbilstību.
Fokusa grupu diskusijās un aptaujas atbildēs izvirzījās četras tēmas: uztvertā autentiskums, fundamentāla izpratne un sarežģītība, cieņas un rūpju attieksme, multimodalitāte un līderība (2. attēls). Katra tēma ir sīkāk aprakstīta turpmāk.
Četras tēmas — uztvertā autentiskums, fundamentāla izpratne un sarežģītība, cieņa un rūpes, kā arī mācību līdzekļu izvēle — ir balstītas uz atvērto aptaujas jautājumu tematisku analīzi un fokusgrupu diskusijām. Zilajā un dzeltenajā lodziņā esošie elementi attiecīgi atspoguļo uzklātā parauga un 3D modeļa īpašības. 3D = 3D drukāšana
Studenti uzskatīja, ka plastinētie paraugi ir reālistiskāki, tiem ir dabiskas krāsas, kas vairāk atbilst īstiem līķiem, un smalkākas anatomiskas detaļas nekā 3DP modeļiem. Piemēram, muskuļu šķiedru orientācija ir izteiktāka plastificētos paraugos salīdzinājumā ar 3DP modeļiem. Šī atšķirība ir parādīta zemāk esošajā apgalvojumā.
„…ļoti detalizēts un precīzs, gluži kā no īsta cilvēka (C17 dalībnieks; brīvas formas plastinācijas apskats).”
Studenti atzīmēja, ka 3DP rīki bija noderīgi pamata anatomijas apguvei un galveno makroskopisko pazīmju novērtēšanai, savukārt plastificētie paraugi bija ideāli piemēroti, lai vēl vairāk paplašinātu savas zināšanas un izpratni par sarežģītām anatomiskām struktūrām un reģioniem. Studenti uzskatīja, ka, lai gan abi instrumenti bija precīzas viena otra kopijas, strādājot ar 3DP modeļiem, tiem trūka vērtīgas informācijas, salīdzinot ar plastinētiem paraugiem. Tas ir paskaidrots zemāk esošajā apgalvojumā.
„...radās dažas grūtības, piemēram,... sīkas detaļas, piemēram, ovālā bedre... kopumā var izmantot sirds 3D modeli... kaklam, varbūt es pārliecinošāk pētīšu plastinācijas modeli (dalībnieks PA1; 3DP, fokusgrupas diskusija”).
„…var redzēt rupjas struktūras… detalizēti 3DP paraugi ir noderīgi, piemēram, rupjāku struktūru (un) lielāku, viegli identificējamu lietu, piemēram, muskuļu un orgānu, izpētei… iespējams, (cilvēkiem), kuriem, iespējams, nav piekļuves plastinētiem paraugiem (PA3 dalībnieks; 3DP, fokusgrupas diskusija)”.
Studenti pauda lielāku cieņu un bažas par plastinētajiem paraugiem, taču bija arī noraizējušies par struktūras iznīcināšanu tās trausluma un elastības trūkuma dēļ. Gluži pretēji, studenti papildināja savu praktisko pieredzi, apzinoties, ka 3DP modeļus var reproducēt, ja tie tiek bojāti.
„…mēs arī mēdzam būt uzmanīgāki attiecībā uz plastinācijas modeļiem (PA2 dalībnieks; plastinācija, fokusgrupas diskusija)”.
“…plastinācijas paraugiem tas ir kā… kaut kas tāds, kas ir saglabājies ilgu laiku. Ja es to sabojātu… Es domāju, ka mēs zinām, ka tas izskatās pēc nopietnākiem bojājumiem, jo tam ir vēsture (PA3 dalībnieks; plastinācija, fokusgrupas diskusija).”
“3D drukātos modeļus var izgatavot relatīvi ātri un vienkārši… padarot 3D modeļus pieejamus lielākam cilvēku skaitam un veicinot mācīšanos bez nepieciešamības kopīgot paraugus (I38 līdzstrādnieks; 3DP, brīvā teksta apskats).”
“…ar 3D modeļiem mēs varam mazliet paspēlēties, pārāk neuztraucoties par to sabojāšanu, piemēram, paraugu sabojāšanu… (PA2 dalībnieks; 3DP, fokusgrupas diskusija).”
Pēc studentu teiktā, plastinēto paraugu skaits ir ierobežots, un piekļuve dziļākām struktūrām ir apgrūtināta to stingrības dēļ. 3DP modelim viņi cer vēl vairāk precizēt anatomiskās detaļas, pielāgojot modeli interesējošām jomām personalizētai mācīšanai. Studenti piekrita, ka gan plastificētos, gan 3DP modeļus var izmantot kombinācijā ar cita veida mācību līdzekļiem, piemēram, Anatomāžas tabulu, lai uzlabotu mācīšanos.
"Dažas dziļas iekšējās struktūras ir slikti redzamas (dalībnieks C14; plastinācija, brīvas formas komentārs)."
"Varbūt autopsijas tabulas un citas metodes būtu ļoti noderīgs papildinājums (loceklis C14; plastinācija, brīvā teksta apskats)."
“Pārliecinoties, ka 3D modeļi ir labi detalizēti, var iegūt atsevišķus modeļus, kas koncentrējas uz dažādām zonām un dažādiem aspektiem, piemēram, nerviem un asinsvadiem (dalībnieks I26; 3DP, brīvā teksta pārskats).”
Studenti arī ieteica lekciju piezīmēs iekļaut demonstrāciju, kurā skolotājs varētu paskaidrot, kā pareizi lietot modeli, vai papildu norādījumus par anotētiem attēlu paraugiem, lai atvieglotu mācīšanos un izpratni, lai gan viņi atzina, ka pētījums ir īpaši paredzēts patstāvīgai mācīšanai.
„…Es novērtēju neatkarīgo pētījuma stilu…iespējams, vairāk norādījumu varētu sniegt drukātu slaidu vai piezīmju veidā…(dalībnieks C02; brīvā teksta komentāri kopumā).”
“Satura eksperti vai papildu vizuālie rīki, piemēram, animācija vai video, var palīdzēt mums labāk izprast 3D modeļu struktūru (dalībnieks C38; brīvā teksta atsauksmes kopumā).”
Pirmā kursa medicīnas studentiem tika jautāts par viņu mācību pieredzi un 3D drukāto un plastificēto paraugu kvalitāti. Kā paredzēts, studenti atzina plastificētos paraugus par reālistiskākiem un precīzākiem nekā 3D drukātos. Šos rezultātus apstiprina iepriekšējs pētījums [7]. Tā kā ieraksti ir izgatavoti no ziedotiem līķiem, tie ir autentiski. Lai gan tas bija plastinēta parauga 1:1 replika ar līdzīgām morfoloģiskām īpašībām [8], uz polimēru bāzes drukātais 3D drukātais modelis tika uzskatīts par mazāk reālistisku un mazāk ticamu, īpaši studentiem, kuriem tādas detaļas kā ovālās bedres malas nebija redzamas sirds 3DP modelī, salīdzinot ar plastinēto modeli. Tas var būt saistīts ar datortomogrāfijas attēla kvalitāti, kas neļauj skaidri noteikt robežas. Tāpēc šādas struktūras ir grūti segmentēt segmentācijas programmatūrā, kas ietekmē 3D drukāšanas procesu. Tas var radīt šaubas par 3DP rīku izmantošanu, jo pastāv bažas, ka svarīgas zināšanas tiks zaudētas, ja netiks izmantoti standarta rīki, piemēram, plastificēti paraugi. Studentiem, kurus interesē ķirurģiskā apmācība, var būt nepieciešams izmantot praktiskus modeļus [43]. Pašreizējie rezultāti ir līdzīgi iepriekšējiem pētījumiem, kuros tika atklāts, ka plastmasas modeļiem [44] un 3DP paraugiem nav tik precīza informācija kā reāliem paraugiem [45].
Lai uzlabotu studentu piekļūstamību un līdz ar to studentu apmierinātību, jāņem vērā arī instrumentu izmaksas un pieejamība. Rezultāti apstiprina 3DP modeļu izmantošanu anatomijas zināšanu iegūšanai, pateicoties to izmaksu ziņā efektīvai izgatavošanai [6, 21]. Tas atbilst iepriekšējam pētījumam, kas parādīja salīdzināmu plastificētu modeļu un 3DP modeļu objektīvo sniegumu [21]. Studenti uzskatīja, ka 3DP modeļi ir noderīgāki anatomijas pamatjēdzienu, orgānu un pazīmju izpētei, savukārt plastinēti paraugi ir piemērotāki sarežģītas anatomijas izpētei. Turklāt studenti atbalstīja 3DP modeļu izmantošanu kopā ar esošajiem līķu paraugiem un modernām tehnoloģijām, lai uzlabotu studentu izpratni par anatomiju. Vairāki veidi, kā attēlot vienu un to pašu objektu, piemēram, sirds anatomijas kartēšana, izmantojot līķus, 3D drukāšana, pacientu skenēšana un virtuāli 3D modeļi. Šī multimodālā pieeja ļauj studentiem ilustrēt anatomiju dažādos veidos, dažādos veidos komunicēt ar apgūto un iesaistīt studentus dažādos veidos [44]. Pētījumi liecina, ka autentiski mācību materiāli, piemēram, līķu rīki, dažiem studentiem var būt izaicinoši kognitīvās slodzes ziņā, kas saistīta ar anatomijas apguvi [46]. Izpratne par kognitīvās slodzes ietekmi uz studentu mācīšanos un tehnoloģiju pielietošana, lai samazinātu kognitīvo slodzi un radītu labāku mācību vidi, ir kritiski svarīga [47, 48]. Pirms iepazīstināt studentus ar līķu materiāliem, 3DP modeļi var būt noderīga metode, lai demonstrētu anatomijas pamata un svarīgus aspektus, lai samazinātu kognitīvo slodzi un uzlabotu mācīšanos. Turklāt studenti var ņemt 3DP modeļus mājās pārskatīšanai kopā ar mācību grāmatām un lekciju materiāliem un paplašināt anatomijas studijas ārpus laboratorijas [45]. Tomēr autora iestādē 3DP komponentu noņemšanas prakse vēl nav ieviesta.
Šajā pētījumā plastinēti paraugi tika vairāk cienīti nekā 3DP kopijas. Šis secinājums atbilst iepriekšējiem pētījumiem, kas liecina, ka līķu paraugi kā "pirmais pacients" izraisa cieņu un empātiju, savukārt mākslīgie modeļi to neizraisa [49]. Reālistiski plastinēti cilvēka audi ir intīmi un reālistiski. Līķu materiāla izmantošana ļauj studentiem attīstīt humānistiskus un ētiskus ideālus [50]. Turklāt studentu uztveri par plastinācijas modeļiem var ietekmēt viņu pieaugošās zināšanas par līķu ziedošanas programmām un/vai plastinācijas procesu. Plastinācija ir ziedoti līķi, kas atdarina empātiju, apbrīnu un pateicību, ko studenti izjūt pret saviem donoriem [10, 51]. Šīs īpašības atšķir humānistiskas medmāsas un, ja tās tiek attīstītas, var palīdzēt viņām profesionāli attīstīties, novērtējot un izjūtot empātiju pret pacientiem [25, 37]. Tas ir salīdzināms ar klusajiem pasniedzējiem, kas izmanto mitru cilvēka preparēšanu [37,52,53]. Tā kā plastinācijai paredzētie paraugi tika ziedoti no līķiem, studenti tos uzskatīja par klusajiem pasniedzējiem, kas izpelnījās cieņu pret šo jauno mācību līdzekli. Lai gan viņi zina, ka 3DP modeļus izgatavo mašīnas, viņiem joprojām patīk tos izmantot. Katra grupa jūtas aprūpēta, un ar modeli rīkojas uzmanīgi, lai saglabātu tā integritāti. Studenti, iespējams, jau zina, ka 3DP modeļi tiek veidoti no pacientu datiem izglītības nolūkos. Autora iestādē, pirms studenti uzsāk formālās anatomijas studijas, tiek pasniegts ievadkurss anatomijā par anatomijas vēsturi, pēc kura studenti dod zvērestu. Zvēresta galvenais mērķis ir ieaudzināt studentos izpratni par humānistiskām vērtībām, cieņu pret anatomiskiem instrumentiem un profesionalitāti. Anatomisko instrumentu un apņemšanās kombinācija var palīdzēt ieaudzināt rūpju, cieņas sajūtu un, iespējams, atgādināt studentiem par viņu turpmāko atbildību pret pacientiem [54].
Runājot par mācību līdzekļu turpmākajiem uzlabojumiem, gan plastinācijas, gan 3DP grupu studenti savā dalībā un mācībās iekļāva bailes no struktūras iznīcināšanas. Tomēr fokusgrupu diskusijās tika uzsvērtas bažas par pārklātu paraugu struktūras bojājumiem. Šo novērojumu apstiprina iepriekšējie pētījumi par plastificētiem paraugiem [9, 10]. Struktūras manipulācijas, īpaši kakla modeļi, ir nepieciešamas, lai izpētītu dziļākas struktūras un izprastu trīsdimensiju telpiskās attiecības. Taktilās un vizuālās informācijas izmantošana palīdz studentiem veidot detalizētāku un pilnīgāku trīsdimensiju anatomisko daļu garīgo priekšstatu [55]. Pētījumi liecina, ka fizisku objektu taktilās manipulācijas var samazināt kognitīvo slodzi un veicināt labāku informācijas izpratni un iegaumēšanu [55]. Ir ierosināts, ka 3DP modeļu papildināšana ar plastificētiem paraugiem var uzlabot studentu mijiedarbību ar paraugiem, nebaidoties sabojāt struktūras.
Publicēšanas laiks: 2023. gada 21. jūlijs