Disecția tradițională de cadavre este în declin, în timp ce plastinarea și modelele imprimate 3D (3DP) câștigă popularitate ca alternativă la metodele tradiționale de predare a anatomiei. Nu este clar care sunt punctele forte și punctele slabe ale acestor noi instrumente și cum ar putea afecta experiența de învățare a anatomiei la studenți, care include valori umane precum respectul, grija și empatia.
Imediat după studiul randomizat crossover, au fost invitați 96 de studenți. S-a utilizat un design pragmatic pentru a explora experiențele de învățare folosind modele anatomic plasticizate și 3D ale inimii (Etapa 1, n=63) și gâtului (Etapa 2, n=33). A fost efectuată o analiză tematică inductivă pe baza a 278 de recenzii în text liber (referindu-se la puncte forte, puncte slabe, domenii de îmbunătățire) și transcrieri verbatim ale grupurilor de focus (n = 8) despre învățarea anatomiei folosind aceste instrumente.
Au fost identificate patru teme: autenticitatea percepută, înțelegerea fundamentală și complexitatea, atitudinile de respect și grijă, multimodalitatea și leadershipul.
În general, studenții au considerat că specimenele plastinate erau mai realiste și, prin urmare, s-au simțit mai respectate și îngrijite decât modelele 3DP, care erau mai ușor de utilizat și mai potrivite pentru învățarea anatomiei de bază.
Autopsia umană a fost o metodă standard de predare utilizată în educația medicală încă din secolul al XVII-lea [1, 2]. Cu toate acestea, din cauza accesului limitat, a costurilor ridicate de întreținere a cadavrelor [3, 4], a reducerii semnificative a timpului de instruire în anatomie [1, 5] și a progreselor tehnologice [3, 6], lecțiile de anatomie predate folosind metode tradiționale de disecție sunt în declin. Acest lucru deschide noi posibilități pentru cercetarea unor noi metode și instrumente de predare, cum ar fi specimenele umane plastinate și modelele imprimate 3D (3DP) [6,7,8].
Fiecare dintre aceste instrumente are avantaje și dezavantaje. Probele plastificate sunt uscate, inodore, realiste și nepericuloase [9,10,11], ceea ce le face ideale pentru predarea și implicarea studenților în studiul și înțelegerea anatomiei. Cu toate acestea, sunt și rigide și mai puțin flexibile [10, 12], așa că se consideră că sunt mai dificil de manipulat și de atins structuri mai profunde [9]. În ceea ce privește costul, probele plastifiate sunt în general mai scumpe de achiziționat și întreținut decât modelele 3DP [6,7,8]. Pe de altă parte, modelele 3DP permit diferite texturi [7, 13] și culori [6, 14] și pot fi atribuite unor părți specifice, ceea ce îi ajută pe studenți să identifice, să distingă și să-și amintească mai ușor structurile importante, deși acest lucru pare mai puțin realist decât probele plastifiate.
O serie de studii au examinat rezultatele învățării/performanța diferitelor tipuri de instrumente anatomice, cum ar fi specimenele plastifiate, imaginile 2D, secțiunile umede, tabelele Anatomage (Anatomage Inc., San Jose, CA) și modelele 3DP [11, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21]. Cu toate acestea, rezultatele au diferit în funcție de alegerea instrumentului de antrenament utilizat în grupurile de control și intervenție, precum și în funcție de diferitele regiuni anatomice [14, 22]. De exemplu, atunci când au fost utilizate în combinație cu disecția umedă [11, 15] și tabelele de autopsie [20], studenții au raportat o satisfacție mai mare față de învățare și atitudini mai mari față de specimenele plastinate. În mod similar, utilizarea modelelor de plastinare reflectă rezultatul pozitiv al cunoștințelor obiective ale studenților [23, 24].
Modelele 3DP sunt adesea utilizate pentru a completa metodele tradiționale de predare [14,17,21]. Loke și colab. (2017) au raportat despre utilizarea modelului 3DP pentru a înțelege cardiopatiile congenitale la un pediatru [18]. Acest studiu a arătat că grupul 3DP a avut o satisfacție mai mare a învățării, o înțelegere mai bună a tetradei Fallot și o capacitate îmbunătățită de a gestiona pacienții (autoeficacitate) în comparație cu grupul de imagistică 2D. Studierea anatomiei arborelui vascular și a anatomiei craniului folosind modele 3DP oferă aceeași satisfacție a învățării ca și imaginile 2D [16, 17]. Aceste studii au arătat că modelele 3DP sunt superioare ilustrațiilor 2D în ceea ce privește satisfacția învățării percepută de elevi. Cu toate acestea, studiile care compară în mod specific modelele 3DP multi-materiale cu probe plastifiate sunt limitate. Mogali și colab. (2021) au utilizat modelul de plastinare cu modelele sale 3DP de inimă și gât și au raportat o creștere similară a cunoștințelor între grupurile de control și cele experimentale [21].
Cu toate acestea, sunt necesare mai multe dovezi pentru a înțelege mai profund de ce experiența de învățare a studenților depinde de alegerea instrumentelor anatomice și de diferitele părți ale corpului și organelor [14, 22]. Valorile umaniste sunt un aspect interesant care poate influența această percepție. Acestea se referă la respectul, grija, empatia și compasiunea așteptate de la studenții care devin medici [25, 26]. Valorile umaniste au fost căutate în mod tradițional în autopsii, deoarece studenții sunt învățați să empatizeze și să aibă grijă de cadavrele donate și, prin urmare, studiul anatomiei a ocupat întotdeauna un loc special [27, 28]. Cu toate acestea, acest lucru este rareori măsurat în instrumente de plasticizare și 3DP. Spre deosebire de întrebările din chestionarele Likert cu răspunsuri închise, metodele calitative de colectare a datelor, cum ar fi discuțiile în grupuri de focus și întrebările din chestionare cu răspunsuri deschise, oferă o perspectivă asupra comentariilor participanților scrise într-o ordine aleatorie pentru a explica impactul noilor instrumente de învățare asupra experienței lor de învățare.
Așadar, această cercetare și-a propus să răspundă la întrebarea cum percep studenții anatomia diferit atunci când li se oferă instrumente prestabilite (plastinare) față de imagini fizice imprimate 3D pentru a învăța anatomia?
Pentru a răspunde la întrebările de mai sus, studenții au oportunitatea de a dobândi, acumula și împărtăși cunoștințe anatomice prin interacțiune și colaborare în echipă. Acest concept este în bună concordanță cu teoria constructivistă, conform căreia indivizii sau grupurile sociale își creează și își împărtășesc în mod activ cunoștințele [29]. Astfel de interacțiuni (de exemplu, între colegi, între studenți și profesori) afectează satisfacția învățării [30, 31]. În același timp, experiența de învățare a studenților va fi influențată și de factori precum confortul învățării, mediul, metodele de predare și conținutul cursului [32]. Ulterior, aceste atribute pot influența învățarea studenților și stăpânirea subiectelor de interes pentru ei [33, 34]. Acest lucru poate fi legat de perspectiva teoretică a epistemologiei pragmatice, unde recoltarea sau formularea inițială a experienței personale, a inteligenței și a convingerilor poate determina următorul curs de acțiune [35]. Abordarea pragmatică este planificată cu atenție pentru a identifica subiecte complexe și secvența acestora prin interviuri și sondaje, urmate de analiză tematică [36].
Probele de cadavre sunt adesea considerate mentori tăcuți, deoarece sunt văzute ca daruri semnificative în beneficiul științei și umanității, inspirând respect și recunoștință din partea studenților față de donatorii lor [37, 38]. Studiile anterioare au raportat scoruri obiective similare sau mai mari între grupul cu cadavre/plastinare și grupul 3DP [21, 39], dar nu a fost clar dacă studenții împărtășesc aceeași experiență de învățare, inclusiv valori umaniste, între cele două grupuri. Pentru cercetări ulterioare, acest studiu utilizează principiul pragmatismului [36] pentru a examina experiența de învățare și caracteristicile modelelor 3DP (culoare și textură) și a le compara cu probele plastinate pe baza feedback-ului studenților.
Percepțiile elevilor pot influența apoi deciziile educatorilor cu privire la alegerea instrumentelor anatomice adecvate, pe baza a ceea ce este și ce nu este eficient pentru predarea anatomiei. Aceste informații pot ajuta, de asemenea, educatorii să identifice preferințele elevilor și să utilizeze instrumente de analiză adecvate pentru a le îmbunătăți experiența de învățare.
Acest studiu calitativ a avut ca scop explorarea a ceea ce studenții consideră a fi o experiență de învățare importantă, utilizând probe plastifiate de inimă și gât, comparativ cu modelele 3DP. Conform unui studiu preliminar realizat de Mogali și colab. în 2018, studenții au considerat specimenele plastifiate ca fiind mai realiste decât modelele 3DP [7]. Să presupunem, așadar:
Având în vedere că plastinările au fost create din cadavre reale, se aștepta ca studenții să considere plastinările mai pozitiv decât modelele 3DP în ceea ce privește autenticitatea și valoarea umanistă.
Acest studiu calitativ este legat de două studii cantitative anterioare [21, 40], deoarece datele prezentate în toate cele trei studii au fost colectate simultan de la același eșantion de studenți participanți. Primul articol a demonstrat măsuri obiective similare (scoruri la teste) între grupurile de plastinare și 3DP [21], iar al doilea articol a folosit analiza factorială pentru a dezvolta un instrument validat psihometric (patru factori, 19 itemi) pentru a măsura constructe educaționale precum satisfacția învățării, autoeficacitatea, valorile umaniste și limitările mediilor de învățare [40]. Acest studiu a examinat discuții deschise și de grup de înaltă calitate pentru a afla ce consideră studenții important atunci când învață anatomia folosind specimene plastinate și modele imprimate 3D. Astfel, acest studiu diferă de cele două articole anterioare în ceea ce privește obiectivele/întrebările de cercetare, datele și metodele de analiză pentru a obține informații despre feedback-ul calitativ al studenților (comentarii cu text liber plus discuții în grup de focus) privind utilizarea instrumentelor 3DP în comparație cu probele plastificate. Aceasta înseamnă că prezentul studiu rezolvă fundamental o întrebare de cercetare diferită față de cele două articole anterioare [21, 40].
La instituția autorului, anatomia este integrată în cursuri sistemice precum cardiopulmonară, endocrinologie, musculo-scheletică etc., în primii doi ani ai programului de licență în medicină și chirurgie (MBBS), cu durata de cinci ani. Specimenele gipsate, modelele din plastic, imaginile medicale și modelele 3D virtuale sunt adesea folosite în locul specimenelor de disecție sau disecție umedă pentru a sprijini practica de anatomie generală. Sesiunile de studiu în grup înlocuiesc prelegerile tradiționale predate, concentrându-se pe aplicarea cunoștințelor dobândite. La sfârșitul fiecărui modul de sistem, susțineți un test online de practică formativă de anatomie, care include 20 de răspunsuri individuale optime (SBA) care acoperă anatomia generală, imagistica și histologia. În total, au fost efectuate cinci teste formative în timpul experimentului (trei în primul an și două în al doilea an). Evaluarea scrisă cuprinzătoare combinată pentru anii 1 și 2 include două lucrări, fiecare conținând 120 de SBA. Anatomia devine parte a acestor evaluări, iar planul de evaluare determină numărul de întrebări anatomice care trebuie incluse.
Pentru a îmbunătăți raportul elev-eșantion, au fost studiate modele 3DP interne bazate pe specimene plastinate pentru predarea și învățarea anatomiei. Acest lucru oferă o oportunitate de a stabili valoarea educațională a noilor modele 3DP în comparație cu specimenele plastinate înainte ca acestea să fie incluse oficial în programa de anatomie.
În acest studiu, tomografia computerizată (CT) (scaner CT Somatom Definition Flash cu 64 de secțiuni, Siemens Healthcare, Erlangen, Germania) a fost efectuată pe modele din plastic ale inimii (o inimă întreagă și o inimă în secțiune transversală) și ale capului și gâtului (o inimă întreagă și una în plan medio-sagital, cap-gât) (Fig. 1). Imaginile DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) au fost achiziționate și încărcate în 3D Slicer (versiunile 4.8.1 și 4.10.2, Harvard Medical School, Boston, Massachusetts) pentru segmentarea structurală după tip, cum ar fi mușchi, artere, nervi și oase. Fișierele segmentate au fost încărcate în Materialize Magics (versiunea 22, Materialize NV, Leuven, Belgia) pentru a elimina zgomotul de fond, iar modelele imprimate au fost salvate în format STL, care au fost apoi transferate către o imprimantă Objet 500 Connex3 Polyjet (Stratasys, Eden Prairie, MN) pentru a crea modele anatomice 3D. Rășinile fotopolimerizabile și elastomerii transparenți (VeroYellow, VeroMagenta și TangoPlus) se întăresc strat cu strat sub acțiunea radiațiilor UV, conferind fiecărei structuri anatomice o textură și o culoare proprie.
Instrumente de studiu anatomic utilizate în acest studiu. Stânga: Gât; dreapta: inimă placată și imprimată 3D.
În plus, aorta ascendentă și sistemul coronarian au fost selectate din modelul întregului cord și au fost construite schele de bază pentru a fi atașate la model (versiunea 22, Materialize NV, Leuven, Belgia). Modelul a fost imprimat pe o imprimantă Raise3D Pro2 (Raise3D Technologies, Irvine, CA) folosind filament din poliuretan termoplastic (TPU). Pentru a arăta arterele modelului, materialul de suport imprimat din TPU a trebuit îndepărtat, iar vasele de sânge au fost vopsite cu acrilic roșu.
Studenții din anul I de licență în medicină de la Facultatea de Medicină Lee Kong Chiang în anul universitar 2020-2021 (n = 163, 94 de bărbați și 69 de femei) au primit o invitație prin e-mail de a participa la acest studiu ca activitate voluntară. Experimentul randomizat cross-over a fost efectuat în două etape, mai întâi cu o incizie la nivelul inimii și apoi cu o incizie la nivelul gâtului. Există o perioadă de așteptare de șase săptămâni între cele două etape pentru a minimiza efectele reziduale. În ambele etape, studenții nu au cunoscut subiectele de învățare și temele de grup. Nu mai mult de șase persoane într-un grup. Studenții care au primit probe plastinate în prima etapă au primit modele 3DP în a doua etapă. În fiecare etapă, ambele grupuri primesc o prelegere introductivă (30 de minute) de la o terță parte (profesor senior), urmată de studiu individual (50 de minute) folosind instrumentele și materialele de studiu individual furnizate.
Lista de verificare COREQ (Comprehensive Criteria for Qualitative Research Reporting - Criterii cuprinzătoare pentru raportarea cercetării calitative) este utilizată pentru a ghida cercetarea calitativă.
Studenții au oferit feedback cu privire la materialul de învățare al cercetării prin intermediul unui chestionar care a inclus trei întrebări deschise despre punctele lor forte, punctele slabe și oportunitățile de dezvoltare. Toți cei 96 de respondenți au oferit răspunsuri libere. Apoi, opt studenți voluntari (n = 8) au luat parte la focus grup. Interviurile au fost realizate la Centrul de Formare în Anatomie (unde au fost efectuate experimentele) și au fost realizate de Investigatorul 4 (doctor în științe), un instructor de sex masculin, non-anatomist, cu peste 10 ani de experiență în facilitarea TBL, dar care nu a fost implicat în instruirea echipei de studiu. Studenții nu cunoșteau caracteristicile personale ale cercetătorilor (și nici ale grupului de cercetare) înainte de începerea studiului, dar formularul de consimțământ i-a informat despre scopul studiului. Doar cercetătorul 4 și studenții au participat la focus grup. Cercetătorul le-a descris studenților focus grupul și i-a întrebat dacă ar dori să participe. Aceștia și-au împărtășit experiența de învățare a imprimării 3D și a plastinării și au fost foarte entuziaști. Facilitatorul a pus șase întrebări sugestive pentru a-i încuraja pe studenți să lucreze (Material suplimentar 1). Exemplele includ discuții despre aspectele instrumentelor anatomice care promovează învățarea și învățarea, precum și rolul empatiei în lucrul cu astfel de specimene. „Cum ați descrie experiența dumneavoastră de studiere a anatomiei folosind specimene plastinate și copii imprimate 3D?” a fost prima întrebare a interviului. Toate întrebările sunt deschise, permițând utilizatorilor să răspundă liber la întrebări, fără zone părtinitoare, permițând descoperirea de noi date și depășirea provocărilor cu ajutorul instrumentelor de învățare. Participanții nu au primit nicio înregistrare a comentariilor sau analiză a rezultatelor. Natura voluntară a studiului a evitat saturația datelor. Întreaga conversație a fost înregistrată pentru analiză.
Înregistrarea grupului de focus (35 de minute) a fost transcrisă ad litteram și depersonalizată (s-au folosit pseudonime). În plus, au fost colectate întrebări deschise din chestionar. Transcrierile grupurilor de focus și întrebările din sondaj au fost importate într-o foaie de calcul Microsoft Excel (Microsoft Corporation, Redmond, WA) pentru triangularea și agregarea datelor pentru a verifica rezultate comparabile sau consistente sau rezultate noi [41]. Acest lucru se realizează prin analiză tematică teoretică [41, 42]. Răspunsurile textuale ale fiecărui student sunt adăugate la numărul total de răspunsuri. Aceasta înseamnă că comentariile care conțin mai multe propoziții vor fi tratate ca unul singur. Răspunsurile cu etichete zero, niciun comentariu sau fără comentarii vor fi ignorate. Trei cercetători (o cercetătoare cu doctorat, o cercetătoare cu masterat și un asistent cu licență în inginerie și 1-3 ani de experiență în cercetare în educație medicală) au codificat inductiv independent date nestructurate. Trei programatori folosesc blocuri de desen reale pentru a clasifica bilețele post-it pe baza asemănărilor și diferențelor. Au fost organizate mai multe sesiuni pentru a ordona și grupa codurile prin recunoașterea sistematică și iterativă a tiparelor, codurile fiind grupate pentru a identifica subteme (caracteristici specifice sau generale, cum ar fi atributele pozitive și negative ale instrumentelor de învățare), care au format apoi teme generale [41]. Pentru a ajunge la un consens, un cercetător de sex masculin (doctorand) cu 15 ani de experiență în predarea anatomiei a aprobat subiectele finale.
În conformitate cu Declarația de la Helsinki, Comitetul de Evaluare Instituțională al Universității Tehnologice Nanyang (IRB) (2019-09-024) a evaluat protocolul studiului și a obținut aprobările necesare. Participanții și-au dat consimțământul informat și au fost informați cu privire la dreptul lor de a se retrage din participare în orice moment.
Nouăzeci și șase de studenți la medicină din anul I au oferit consimțământul informat complet, au furnizat date demografice de bază, cum ar fi sexul și vârsta, și au declarat că nu au avut o pregătire formală anterioară în anatomie. Faza I (inimă) și Faza II (disecția gâtului) au implicat 63 de participanți (33 de bărbați și 30 de femei), respectiv 33 de participanți (18 bărbați și 15 femei). Vârsta lor a variat între 18 și 21 de ani (medie ± deviație standard: 19,3 ± 0,9) ani. Toți cei 96 de studenți au răspuns la chestionar (fără abandonuri), iar 8 studenți au participat la grupuri de discuție. Au existat 278 de comentarii deschise despre argumente pro, contra și nevoile de îmbunătățire. Nu au existat inconsecvențe între datele analizate și raportul de constatări.
Pe parcursul discuțiilor din grupurile de discuții și al răspunsurilor la sondaj, au apărut patru teme: autenticitatea percepută, înțelegerea fundamentală și complexitatea, atitudinile de respect și grijă, multimodalitatea și leadershipul (Figura 2). Fiecare subiect este descris mai detaliat mai jos.
Cele patru teme — autenticitatea percepută, înțelegerea fundamentală și complexitatea, respectul și grija și preferința pentru mediile de învățare — se bazează pe analiza tematică a întrebărilor deschise din chestionar și a discuțiilor din grupurile de lucru. Elementele din casetele albastre și galbene reprezintă proprietățile eșantionului placat, respectiv ale modelului 3DP. 3DP = imprimare 3D
Studenții au considerat că specimenele plastinate erau mai realiste, aveau culori naturale mai reprezentative pentru cadavre reale și detalii anatomice mai fine decât modelele 3DP. De exemplu, orientarea fibrelor musculare este mai pronunțată în probele plastifiate în comparație cu modelele 3DP. Acest contrast este demonstrat în afirmația de mai jos.
„...foarte detaliat și precis, ca de la o persoană reală (participant C17; analiză a plastinării în formă liberă).”
Studenții au remarcat că instrumentele 3DP au fost utile pentru învățarea noțiunilor de bază de anatomie și evaluarea principalelor caracteristici macroscopice, în timp ce specimenele plastifiate au fost ideale pentru extinderea cunoștințelor și înțelegerii structurilor și regiunilor anatomice complexe. Studenții au considerat că, deși ambele instrumente erau replici exacte una ale celeilalte, le lipseau informații valoroase atunci când lucrau cu modele 3DP în comparație cu probele plastifiate. Acest lucru este explicat în declarația de mai jos.
„...au existat unele dificultăți, cum ar fi... detalii mici precum fosa ovală... în general, se poate folosi un model 3D al inimii... pentru gât, poate voi studia modelul de plastinare cu mai multă încredere (participant PA1; 3DP, discuție în grupul de lucru”).
„...structurile macroscopice pot fi observate... în detaliu, specimenele 3DP sunt utile pentru studierea, de exemplu, a structurilor mai grosiere (și) a unor lucruri mai mari, ușor de identificat, cum ar fi mușchii și organele... poate (pentru) persoanele care nu au acces la specimene plastinate (participant PA3; 3DP, discuție în grup)”.
Studenții și-au exprimat mai mult respect și îngrijorare față de specimenele plastinate, dar au fost și îngrijorați de distrugerea structurii din cauza fragilității și lipsei sale de flexibilitate. Dimpotrivă, studenții și-au îmbogățit experiența practică realizând că modelele 3DP pot fi reproduse dacă sunt deteriorate.
„...de asemenea, tindem să fim mai atenți la tiparele de plastinare (participant PA2; plastinare, discuție în grupul de lucru)”.
„...pentru specimenele de plastinare, este ca...ceva care a fost conservat mult timp. Dacă l-aș deteriora... cred că știm că arată ca o deteriorare mai gravă, deoarece are un istoric (participant PA3; plastinare, discuție în grup).”
„Modelele imprimate 3D pot fi produse relativ rapid și ușor... făcând modelele 3D accesibile mai multor persoane și facilitând învățarea fără a fi nevoie de partajarea mostrelor (contribuitor I38; 3DP, recenzie în text liber).”
„...cu modelele 3D ne putem juca puțin fără să ne facem prea multe griji că le vom deteriora, cum ar fi deteriorarea mostrelor... (participant PA2; 3DP, discuție în grup).”
Potrivit studenților, numărul de specimene plastinate este limitat, iar accesul la structuri mai profunde este dificil din cauza rigidității lor. Pentru modelul 3DP, se speră să rafineze în continuare detaliile anatomice prin adaptarea modelului la domeniile de interes pentru învățarea personalizată. Studenții au fost de acord că atât modelele plastificate, cât și cele 3DP pot fi utilizate în combinație cu alte tipuri de instrumente didactice, cum ar fi tabelul Anatomage, pentru a îmbunătăți învățarea.
„Unele structuri interne profunde sunt puțin vizibile (participantul C14; plastinare, comentariu cu formă liberă).”
„Poate că tabelele de autopsie și alte metode ar fi o completare foarte utilă (membru C14; plastinare, recenzie în text liber).”
„Asigurându-vă că modelele 3D sunt bine detaliate, puteți avea modele separate care se concentrează pe diferite zone și aspecte diferite, cum ar fi nervii și vasele de sânge (participantul I26; 3DP, recenzie în text liber).”
Studenții au sugerat, de asemenea, includerea unei demonstrații pentru profesor care să explice cum se utilizează corect modelul sau îndrumări suplimentare privind imaginile eșantion adnotate pentru a facilita studiul și înțelegerea în notițele de curs, deși au recunoscut că studiul a fost conceput special pentru studiu individual.
„...Apreciez stilul independent de cercetare... poate s-ar putea oferi mai multe îndrumări sub formă de diapozitive tipărite sau niște notițe... (participantul C02; comentarii în text liber în general).”
„Experții în conținut sau instrumente vizuale suplimentare, cum ar fi animația sau videoclipurile, ne pot ajuta să înțelegem mai bine structura modelelor 3D (membru C38; recenzii în text liber în general).”
Studenții din anul I de medicină au fost întrebați despre experiența lor de învățare și despre calitatea probelor imprimate 3D și plastifiate. Așa cum era de așteptat, studenții au considerat că probele plastifiate sunt mai realiste și mai precise decât cele imprimate 3D. Aceste rezultate sunt confirmate de un studiu preliminar [7]. Deoarece înregistrările sunt realizate din cadavre donate, acestea sunt autentice. Deși era o replică 1:1 a unui specimen plastinat cu caracteristici morfologice similare [8], modelul imprimat 3D pe bază de polimeri a fost considerat mai puțin realist și mai puțin realist, în special la studenții la care detalii precum marginile fosei ovale nu erau vizibile în modelul 3DP al inimii în comparație cu modelul plastinat. Acest lucru se poate datora calității imaginii CT, care nu permite delimitarea clară a limitelor. Prin urmare, este dificil să se segmenteze astfel de structuri în software-ul de segmentare, ceea ce afectează procesul de imprimare 3D. Acest lucru poate ridica îndoieli cu privire la utilizarea instrumentelor 3DP, deoarece se teme că se vor pierde cunoștințe importante dacă nu se utilizează instrumente standard, cum ar fi probele plastifiate. Studenții interesați de pregătirea chirurgicală pot considera necesar să utilizeze modele practice [43]. Rezultatele actuale sunt similare cu studiile anterioare care au constatat că modelele din plastic [44] și probele 3DP nu au acuratețea probelor reale [45].
Pentru a îmbunătăți accesibilitatea studenților și, prin urmare, satisfacția acestora, trebuie luate în considerare și costul și disponibilitatea instrumentelor. Rezultatele susțin utilizarea modelelor 3DP pentru dobândirea de cunoștințe anatomice datorită fabricării lor eficiente din punct de vedere al costurilor [6, 21]. Acest lucru este în concordanță cu un studiu anterior care a arătat o performanță obiectivă comparabilă a modelelor plastifiate și a modelelor 3DP [21]. Studenții au considerat că modelele 3DP erau mai utile pentru studierea conceptelor anatomice de bază, a organelor și a caracteristicilor, în timp ce specimenele plastifiate erau mai potrivite pentru studierea anatomiei complexe. În plus, studenții au susținut utilizarea modelelor 3DP împreună cu specimenele de cadavre existente și tehnologia modernă pentru a îmbunătăți înțelegerea anatomiei de către studenți. Există mai multe modalități de a reprezenta același obiect, cum ar fi cartografierea anatomiei inimii folosind cadavre, imprimarea 3D, scanările pacienților și modelele 3D virtuale. Această abordare multimodală permite studenților să ilustreze anatomia în moduri diferite, să comunice ceea ce au învățat în moduri diferite și să implice studenții în moduri diferite [44]. Cercetările au arătat că materialele de învățare autentice, cum ar fi instrumentele pentru cadavre, pot fi dificile pentru unii studenți în ceea ce privește încărcătura cognitivă asociată cu învățarea anatomiei [46]. Înțelegerea impactului încărcării cognitive asupra învățării elevilor și aplicarea tehnologiilor pentru a reduce încărcătura cognitivă în vederea creării unui mediu de învățare mai bun este esențială [47, 48]. Înainte de a le prezenta elevilor materialul cadaveric, modelele 3DP pot fi o metodă utilă pentru a demonstra aspecte de bază și importante ale anatomiei, cu scopul de a reduce încărcătura cognitivă și de a îmbunătăți învățarea. În plus, elevii pot lua acasă modelele 3DP pentru a le recapitula, în combinație cu manuale și materiale de curs, și pot extinde studiul anatomiei dincolo de laborator [45]. Cu toate acestea, practica eliminării componentelor 3DP nu a fost încă implementată în instituția autorului.
În acest studiu, probele plastinate au fost mai respectate decât replicile 3DP. Această concluzie este în concordanță cu cercetările anterioare care arată că specimenele cadaverice, ca „prim pacient”, impun respect și empatie, în timp ce modelele artificiale nu [49]. Țesutul uman plastinat realist este intim și realist. Utilizarea materialului cadaveric permite studenților să dezvolte idealuri umaniste și etice [50]. În plus, percepțiile studenților asupra modelelor de plastinare pot fi afectate de cunoștințele lor tot mai mari despre programele de donare de cadavre și/sau procesul de plastinare. Plastinarea constă în donarea de cadavre care imită empatia, admirația și recunoștința pe care studenții le simt față de donatorii lor [10, 51]. Aceste caracteristici disting asistentele medicale umaniste și, dacă sunt cultivate, le pot ajuta să avanseze profesional prin aprecierea și empatizarea cu pacienții [25, 37]. Acest lucru este comparabil cu tutorii tăcuți care utilizează disecția udă umană [37,52,53]. Deoarece specimenele pentru plastinare au fost donate de la cadavre, acestea au fost considerate de către studenți tutori tăcuți, ceea ce a câștigat respect pentru acest nou instrument didactic. Chiar dacă știu că modelele 3DP sunt realizate de mașini, totuși le place să le folosească. Fiecare grup se simte îngrijit, iar modelul este manipulat cu grijă pentru a-i păstra integritatea. Studenții știu probabil deja că modelele 3DP sunt create din datele pacienților în scopuri educaționale. La instituția autorului, înainte ca studenții să înceapă studiul formal al anatomiei, se ține un curs introductiv de anatomie despre istoria anatomiei, după care studenții depun jurământul. Scopul principal al jurământului este de a insufla studenților o înțelegere a valorilor umaniste, respect pentru instrumentele anatomice și profesionalism. Combinația dintre instrumentele anatomice și angajament poate ajuta la insuflarea unui sentiment de grijă, respect și poate chiar le poate reaminti studenților de responsabilitățile lor viitoare față de pacienți [54].
În ceea ce privește îmbunătățirile viitoare ale instrumentelor de învățare, studenții din ambele grupuri, cel de plastinare și cel de 3DP, au integrat teama de distrugerea structurilor în participarea și învățarea lor. Cu toate acestea, în timpul discuțiilor din focus grupuri au fost evidențiate preocupările legate de perturbarea structurii specimenelor placate. Această observație este confirmată de studiile anterioare asupra probelor plastifiate [9, 10]. Manipulările structurilor, în special modelele de gât, sunt necesare pentru a explora structuri mai profunde și a înțelege relațiile spațiale tridimensionale. Utilizarea informațiilor tactile și vizuale îi ajută pe studenți să își formeze o imagine mentală mai detaliată și mai completă a părților anatomice tridimensionale [55]. Studiile au arătat că manipularea tactilă a obiectelor fizice poate reduce încărcarea cognitivă și poate duce la o mai bună înțelegere și reținere a informațiilor [55]. S-a sugerat că suplimentarea modelelor 3DP cu specimene plastifiate poate îmbunătăți interacțiunea studenților cu specimenele, fără teama de a deteriora structurile.
Data publicării: 21 iulie 2023