A hagyományos holttestboncolási módszerek hanyatlóban vannak, míg a plasztináció és a 3D nyomtatott (3DP) modellek egyre népszerűbbek a hagyományos anatómiaoktatási módszerek alternatívájaként. Nem világos, hogy mik ezeknek az új eszközöknek az erősségei és gyengeségei, és hogyan befolyásolhatják a diákok anatómia-tanulási tapasztalatait, amely magában foglalja az olyan emberi értékeket, mint a tisztelet, a gondoskodás és az empátia.
A randomizált, keresztezett elrendezésű vizsgálat után azonnal 96 hallgatót hívtak meg. Pragmatikus elrendezést alkalmaztak a tanulási tapasztalatok feltárására a szív (1. szakasz, n=63) és a nyak (2. szakasz, n=33) anatómiailag plasztikizált és 3D-s modelljeinek felhasználásával. Induktív tematikus elemzést végeztek 278 szabad szöveges értékelés (erősségekre, gyengeségekre és fejlesztendő területekre utalva) és fókuszcsoportos megbeszélések szó szerinti átirata (n = 8) alapján, amelyek az anatómia ezen eszközök segítségével történő tanulásáról szóltak.
Négy témát azonosítottak: az észlelt hitelesség, az alapvető megértés és komplexitás, a tisztelet és gondoskodás attitűdjei, a multimodalitás, valamint a vezetés.
Általánosságban elmondható, hogy a diákok úgy érezték, hogy a plasztinált minták realisztikusabbak, ezért nagyobb tiszteletnek és törődésnek örvendenek bennük, mint a 3DP modellekben, amelyek könnyebben használhatók és jobban megfelelnek az alapvető anatómiai ismeretek elsajátítására.
Az emberi boncolás a 17. század óta az orvosképzésben alkalmazott standard oktatási módszer [1, 2]. A korlátozott hozzáférés, a holttestek karbantartásának magas költségei [3, 4], az anatómiai képzési idő jelentős csökkenése [1, 5] és a technológiai fejlődés [3, 6] miatt azonban a hagyományos boncolási módszerekkel tanított anatómiaórák hanyatlóban vannak. Ez új lehetőségeket nyit meg az új oktatási módszerek és eszközök kutatására, mint például a plasztinált emberi minták és a 3D nyomtatott (3DP) modellek [6,7,8].
Ezen eszközök mindegyikének vannak előnyei és hátrányai. A lemezes minták szárazak, szagtalanok, valósághűek és nem veszélyesek [9,10,11], így ideálisak az anatómia tanulmányozásának és megértésének oktatásához és a diákok bevonásához. Ugyanakkor merevek és kevésbé rugalmasak is [10, 12], ezért nehezebben manipulálhatók és mélyebb struktúrákba is be lehet velük jutni [9]. Költség szempontjából a lágyított minták beszerzése és karbantartása általában drágább, mint a 3DP modelleké [6,7,8]. Másrészt a 3DP modellek különböző textúrákat [7, 13] és színeket [6, 14] tesznek lehetővé, és meghatározott részekhez rendelhetők, ami segít a diákoknak könnyebben azonosítani, megkülönböztetni és megjegyezni a fontos struktúrákat, bár ez kevésbé valósághűnek tűnik, mint a lágyított mintáké.
Számos tanulmány vizsgálta a különféle anatómiai eszközök, például a plasztikált minták, 2D-s képek, nedves metszetek, Anatomage asztalok (Anatomage Inc., San Jose, Kalifornia) és 3DP modellek tanulási eredményeit/teljesítményét [11, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21]. Az eredmények azonban eltérőek voltak a kontroll- és intervenciós csoportokban használt képzési eszköz megválasztásától, valamint a különböző anatómiai régióktól függően [14, 22]. Például, amikor nedves boncolásokkal [11, 15] és boncasztalokkal [20] kombinálva használták, a hallgatók nagyobb tanulási elégedettségről és a plasztinált mintákkal kapcsolatos attitűdökről számoltak be. Hasonlóképpen, a plasztinációs minták használata a hallgatók objektív tudásának pozitív eredményét tükrözi [23, 24].
A 3DP modelleket gyakran használják a hagyományos tanítási módszerek kiegészítésére [14,17,21]. Loke és munkatársai (2017) beszámoltak a 3DP modell használatáról a veleszületett szívbetegség megértésében egy gyermekorvosnál [18]. Ez a tanulmány kimutatta, hogy a 3DP csoport nagyobb tanulási elégedettséget mutatott, jobban megértette a Fallot-tetrádot, és javult a betegek kezelésének képessége (önhatékonyság) a 2D képalkotó csoporthoz képest. Az érfa anatómiájának és a koponya anatómiájának 3DP modellek segítségével történő vizsgálata ugyanolyan tanulási elégedettséget biztosít, mint a 2D képek [16, 17]. Ezek a tanulmányok kimutatták, hogy a 3DP modellek jobbak a 2D illusztrációknál a tanulók által észlelt tanulási elégedettség tekintetében. Azonban korlátozottak azok a tanulmányok, amelyek kifejezetten a több anyagból készült 3DP modelleket hasonlítják össze a plasztikált mintákkal. Mogali és munkatársai (2021) a plasztinációs modellt a 3DP szív- és nyakmodellekkel együtt használták, és hasonló tudásnövekedésről számoltak be a kontroll- és a kísérleti csoportok között [21].
Azonban további bizonyítékokra van szükség ahhoz, hogy mélyebben megértsük, miért függ a hallgatók tanulási tapasztalata az anatómiai eszközök, valamint a test különböző részeinek és szerveinek megválasztásától [14, 22]. A humanista értékek érdekes aspektust jelentenek, amely befolyásolhatja ezt a felfogást. Ez az orvossá váló hallgatóktól elvárt tiszteletre, gondoskodásra, empátiára és együttérzésre utal [25, 26]. A humanista értékeket hagyományosan a boncolások során keresik, mivel a hallgatókat arra tanítják, hogy érezzenek együtt az adományozott holttestekkel és gondoskodjanak róluk, ezért az anatómia tanulmányozása mindig is különleges helyet foglalt el [27, 28]. Ezt azonban ritkán mérik a plasztikázó és a 3DP eszközökben. A zárt végű Likert-kérdésekkel ellentétben a kvalitatív adatgyűjtési módszerek, mint például a fókuszcsoportos beszélgetések és a nyitott végű kérdőíves kérdések, betekintést nyújtanak a résztvevők véletlenszerű sorrendben írt megjegyzéseibe, hogy elmagyarázzák az új tanulási eszközök hatását a tanulási tapasztalataikra.
Tehát ez a kutatás arra a kérdésre kereste a választ, hogy a diákok hogyan érzékelik az anatómiát másképp, ha meghatározott eszközöket (plasztinációt) kapnak, mint ha fizikai 3D nyomtatott képeket használnak az anatómia elsajátításához?
A fenti kérdések megválaszolásához a hallgatóknak lehetőségük van anatómiai ismeretek megszerzésére, felhalmozására és megosztására csapatmunkán és együttműködésen keresztül. Ez a koncepció jól összhangban van a konstruktivista elmélettel, amely szerint az egyének vagy társadalmi csoportok aktívan létrehozzák és megosztják tudásukat [29]. Az ilyen interakciók (például kortársak között, diákok és tanárok között) befolyásolják a tanulással való elégedettséget [30, 31]. Ugyanakkor a hallgatók tanulási tapasztalatait olyan tényezők is befolyásolják, mint a tanulás kényelme, a környezet, a tanítási módszerek és a tananyag tartalma [32]. Ezt követően ezek a tulajdonságok befolyásolhatják a hallgatók tanulását és az őket érdeklő témák elsajátítását [33, 34]. Ez összefüggésben állhat a pragmatikus ismeretelmélet elméleti perspektívájával, ahol a személyes tapasztalatok, intelligencia és hiedelmek kezdeti begyűjtése vagy megfogalmazása meghatározhatja a következő cselekvési irányt [35]. A pragmatikus megközelítés gondosan megtervezett, hogy interjúk és felmérések segítségével azonosítsa az összetett témákat és azok sorrendjét, majd tematikus elemzést végezzen [36].
A holttestmintákat gyakran csendes mentoroknak tekintik, mivel jelentős ajándékoknak tekintik őket a tudomány és az emberiség javára, tiszteletet és hálát keltve a diákokban az adományozóik iránt [37, 38]. Korábbi tanulmányok hasonló vagy magasabb objektív pontszámokról számoltak be a holttest/plasztinációs csoport és a 3DP csoport között [21, 39], de nem volt világos, hogy a diákok ugyanazokat a tanulási tapasztalatokat osztják-e meg a két csoport között, beleértve a humanista értékeket is. További kutatás céljából ez a tanulmány a pragmatizmus elvét [36] alkalmazza a 3DP modellek tanulási tapasztalatainak és jellemzőinek (szín és textúra) vizsgálatára, és a diákok visszajelzései alapján összehasonlítja azokat a plasztinált mintákkal.
A diákok észlelése ezután befolyásolhatja az oktatók döntéseit a megfelelő anatómiai eszközök kiválasztásáról, azon alapulva, hogy mi hatékony és mi nem az anatómia oktatásában. Ez az információ segíthet az oktatóknak a diákok preferenciáinak azonosításában és a megfelelő elemzőeszközök használatában a tanulási élmény javítása érdekében.
Ez a kvalitatív tanulmány azt vizsgálta, hogy a diákok mit tartanak fontos tanulási élménynek a plasztikált szív- és nyakminták használata során a 3DP modellekkel összehasonlítva. Mogali és munkatársai 2018-as előzetes tanulmánya szerint a diákok a plasztikált mintákat realisztikusabbnak tartották, mint a 3DP modelleket [7]. Tegyük fel tehát:
Mivel a plasztinációkat valódi holttestekből készítették, a diákoktól elvárták, hogy a plasztinációkat hitelességük és humanitárius értékük szempontjából pozitívabban értékeljék, mint a 3D modelleket.
Ez a kvalitatív tanulmány két korábbi kvantitatív tanulmányhoz [21, 40] kapcsolódik, mivel mindhárom tanulmányban bemutatott adatokat egyidejűleg gyűjtötték ugyanazon hallgatói résztvevői mintából. Az első cikk hasonló objektív méréseket (tesztpontszámokat) mutatott ki a plasztinációs és a 3DP csoportok között [21], a második cikk pedig faktoranalízist alkalmazott egy pszichometriailag validált eszköz (négy faktor, 19 tétel) kidolgozására olyan oktatási konstrukciók mérésére, mint a tanulással való elégedettség, az önhatékonyság, a humanista értékek és a tanulási média korlátai [40]. Ez a tanulmány kiváló minőségű nyílt és fókuszcsoportos beszélgetéseket vizsgált, hogy megtudja, mit tartanak fontosnak a hallgatók az anatómia plasztinált minták és 3D nyomtatott modellek segítségével történő tanulásakor. Így ez a tanulmány a kutatási célok/kérdések, az adatok és az elemzési módszerek tekintetében különbözik az előző két cikktől, hogy betekintést nyerjen a kvalitatív hallgatói visszajelzésekbe (szabad szöveges megjegyzések és fókuszcsoportos beszélgetés) a 3DP eszközök használatáról a plasztikált mintákhoz képest. Ez azt jelenti, hogy a jelenlegi tanulmány alapvetően egy másik kutatási kérdést old meg, mint a két korábbi cikk [21, 40].
A szerző intézményében az anatómia az ötéves orvosi és sebészeti alapképzés (MBBS) első két évében olyan szisztémás kurzusokba integrálódik, mint a kardiopulmonológia, az endokrinológia, a mozgásszervi rendszertan stb. Az általános anatómiai gyakorlat támogatására gyakran gipszezett mintákat, műanyag modelleket, orvosi képeket és virtuális 3D modelleket használnak boncolás vagy nedves boncolás során vett minták helyett. A csoportos tanulási alkalmak a hagyományos előadásokat váltják fel, a megszerzett ismeretek alkalmazására összpontosítva. Minden rendszermodul végén egy online formatív anatómiai gyakorló tesztet kell kitölteni, amely 20 egyéni legjobb választ (SBA) tartalmaz az általános anatómia, a képalkotás és a szövettan területén. A kísérlet során összesen öt formatív tesztet végeztek el (hármat az első évben és kettőt a másodikban). Az 1. és 2. évfolyam összesített átfogó írásbeli értékelése két, egyenként 120 SBA-t tartalmazó dolgozatot tartalmaz. Az anatómia ezen értékelések részévé válik, és az értékelési terv határozza meg a belefoglalt anatómiai kérdések számát.
A hallgatók és a minta arányának javítása érdekében plasztinált mintákon alapuló belső 3DP modelleket vizsgáltak az anatómia oktatása és tanulása céljából. Ez lehetőséget ad arra, hogy megállapítsák az új 3DP modellek oktatási értékét a plasztinált mintákkal összehasonlítva, mielőtt azokat hivatalosan is beillesztenék az anatómia tananyagába.
Ebben a tanulmányban komputertomográfiát (CT) (64 szeletes Somatom Definition Flash CT szkenner, Siemens Healthcare, Erlangen, Németország) végeztek a szív (egy egész szív és egy szív keresztmetszete), valamint a fej és nyak (egy egész és egy középszagittális síkú fej-nyak) műanyag modelljein (1. ábra). A Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) képeket gyűjtötték és töltötték be a 3D Slicer szoftverbe (4.8.1 és 4.10.2 verziók, Harvard Medical School, Boston, Massachusetts) a típusok, például izmok, artériák, idegek és csontok szerinti strukturális szegmentáláshoz. A szegmentált fájlokat a Materialize Magics szoftverbe (22-es verzió, Materialize NV, Leuven, Belgium) töltötték be a zajhéjak eltávolítása érdekében, és a nyomtatási modelleket STL formátumban mentették, majd egy Objet 500 Connex3 Polyjet nyomtatóra (Stratasys, Eden Prairie, MN) továbbították 3D anatómiai modellek létrehozásához. A fotopolimerizálható gyanták és az átlátszó elasztomerek (VeroYellow, VeroMagenta és TangoPlus) rétegről rétegre keményednek UV-sugárzás hatására, így minden anatómiai struktúrának saját textúrát és színt adnak.
A tanulmányban használt anatómiai eszközök. Balra: Nyak; jobbra: bevonattal ellátott és 3D nyomtatott szív.
Ezenkívül a teljes szívmodellből kiválasztották a felszálló aortát és a koszorúér-rendszert, és alapvázakat készítettek a modellhez való rögzítéshez (22-es verzió, Materialize NV, Leuven, Belgium). A modellt Raise3D Pro2 nyomtatón (Raise3D Technologies, Irvine, Kalifornia) nyomtatták hőre lágyuló poliuretán (TPU) szál felhasználásával. A modell artériáinak bemutatásához a nyomtatott TPU tartóanyagot el kellett távolítani, és az ereket piros akrilfestékkel kellett festeni.
A Lee Kong Chiang Orvostudományi Kar 2020-2021-es tanévében elsőéves orvostanhallgatói (n = 163, 94 férfi és 69 nő) e-mailben meghívót kaptak, hogy önkéntes tevékenységként vegyenek részt ebben a tanulmányban. A randomizált, keresztezett kísérletet két szakaszban végezték, először szívmetszéssel, majd nyakmetszéssel. A két szakasz között egy hathetes kimosási időszak van a maradék hatások minimalizálása érdekében. Mindkét szakaszban a hallgatók nem ismerték a tanulási témákat és a csoportos feladatokat. Egy csoportban legfeljebb hat fő lehetett. Azok a hallgatók, akik az első lépésben plasztinált mintákat kaptak, a második lépésben 3DP modelleket kaptak. Mindkét szakaszban mindkét csoport egy bevezető előadást (30 perc) kap egy harmadik féltől (vezető tanártól), majd önálló tanulást (50 perc) végeznek a rendelkezésre álló önálló tanulási eszközök és kiosztott anyagok segítségével.
A COREQ (Comprehensive Criteria for Qualitative Research Reporting) ellenőrzőlista a kvalitatív kutatások útmutatójaként szolgál.
A hallgatók egy kérdőív segítségével adtak visszajelzést a kutatási tananyagról, amely három nyitott kérdést tartalmazott erősségeikről, gyengeségeikről és fejlődési lehetőségeikről. Mind a 96 válaszadó szabad formátumú válaszokat adott. Ezután nyolc önkéntes hallgató (n = 8) vett részt a fókuszcsoportban. Az interjúkat az Anatómiai Képzőközpontban (ahol a kísérleteket végezték) készítették, és azokat a 4. számú kutató (Ph.D.) vezette, egy férfi, nem anatómiai oktató, több mint 10 éves TBL-modelikációs tapasztalattal, de nem vett részt a vizsgálati csoport képzésében. A hallgatók a vizsgálat megkezdése előtt nem ismerték a kutatók (sem a kutatócsoport) személyes jellemzőit, de a beleegyező nyilatkozat tájékoztatta őket a vizsgálat céljáról. Csak a 4. számú kutató és a hallgatók vettek részt a fókuszcsoportban. A kutató ismertette a fókuszcsoportot a hallgatókkal, és megkérdezte tőlük, hogy szeretnének-e részt venni. Megosztották egymással a 3D nyomtatás és a plasztináció tanulásával kapcsolatos tapasztalataikat, és nagyon lelkesek voltak. A facilitátor hat rávezető kérdést tett fel, hogy ösztönözze a hallgatókat a feldolgozásra (1. kiegészítő anyag). Ilyen például az anatómiai eszközök tanulást elősegítő aspektusainak megvitatása, valamint az empátia szerepe az ilyen mintákkal való munkában. „Hogyan jellemezné a plasztinált minták és 3D nyomtatott másolatok használatával szerzett anatómia tanulmányozásával kapcsolatos tapasztalatait?” – ez volt az interjú első kérdése. Minden kérdés nyitott, lehetővé téve a felhasználók számára, hogy szabadon, elfogult területek nélkül válaszoljanak a kérdésekre, lehetővé téve új adatok felfedezését és a kihívások leküzdését a tanulási eszközök segítségével. A résztvevők nem kaptak felvételt a megjegyzésekről vagy az eredmények elemzéséről. A tanulmány önkéntes jellege elkerülte az adatok telítettségét. A teljes beszélgetést rögzítették elemzés céljából.
A fókuszcsoportos felvételt (35 perc) szó szerint leírták és személytelenítették (álneveket használtak). Ezenkívül nyitott végű kérdőíves kérdéseket is gyűjtöttek. A fókuszcsoportos beszélgetések átiratait és a kérdőív kérdéseit egy Microsoft Excel táblázatba importálták (Microsoft Corporation, Redmond, WA) az adatok triangulációja és összesítése érdekében, hogy ellenőrizzék az összehasonlítható vagy konzisztens eredményeket, illetve az új eredményeket [41]. Ezt elméleti tematikus elemzéssel végezték [41, 42]. Minden hallgató szöveges válaszát hozzáadták a válaszok teljes számához. Ez azt jelenti, hogy a több mondatot tartalmazó megjegyzéseket egy mondatként kezelik. A „nulla”, „nincs” vagy „nincs megjegyzés” címkével ellátott válaszokat figyelmen kívül hagyják. Három kutató (egy PhD fokozattal rendelkező női kutató, egy mesterdiplomával rendelkező női kutató és egy mérnöki alapdiplomával és 1-3 éves orvosképzési kutatási tapasztalattal rendelkező férfi asszisztens) egymástól függetlenül induktívan kódolt strukturálatlan adatokat. Három programozó valódi rajzpárnákat használt post-it jegyzetek kategorizálására hasonlóságok és különbségek alapján. Több ülést is tartottak a kódok szisztematikus és iteratív mintázatfelismerés útján történő rendezésére és csoportosítására, amelyek során a kódokat altémák (specifikus vagy általános jellemzők, például a tanulási eszközök pozitív és negatív tulajdonságai) azonosítása érdekében csoportosították, amelyekből aztán átfogó témákat alkottak [41]. A konszenzus elérése érdekében egy 6 fős, 15 éves anatómiaoktatási tapasztalattal rendelkező férfi kutató (Ph.D.) jóváhagyta a végső tantárgyakat.
A Helsinki Nyilatkozattal összhangban a Nanyang Műszaki Egyetem Intézményi Felülvizsgálati Testülete (IRB) (2019-09-024) értékelte a vizsgálati protokollt, és megszerezte a szükséges jóváhagyásokat. A résztvevők tájékozott beleegyezésüket adták, és tájékoztatták őket arról a jogukról, hogy bármikor kiléphetnek a részvételből.
Kilencvenhat elsőéves orvostanhallgató adott teljes körű tájékoztatáson alapuló beleegyezést, közölte az alapvető demográfiai adatokat, mint például a nem és az életkor, és kijelentette, hogy nem rendelkezett előzetes formális anatómiai képzéssel. Az I. fázisban (szív) és a II. fázisban (nyakboncolás) 63 résztvevő (33 férfi és 30 nő), illetve 33 résztvevő (18 férfi és 15 nő) vett részt. Életkoruk 18 és 21 év között volt (átlag ± szórás: 19,3 ± 0,9). Mind a 96 hallgató válaszolt a kérdőívre (lemorzsolódás nélkül), és 8 hallgató vett részt fókuszcsoportos megbeszéléseken. 278 nyílt hozzászólás érkezett az előnyökkel, hátrányokkal és a fejlesztési igényekkel kapcsolatban. Az elemzett adatok és a megállapításokról szóló jelentés között nem voltak ellentmondások.
A fókuszcsoportos megbeszélések és a kérdőívre adott válaszok során négy téma rajzolódott ki: az észlelt hitelesség, az alapvető megértés és komplexitás, a tisztelet és törődés attitűdjei, a multimodalitás, valamint a vezetés (2. ábra). Az egyes témákat részletesebben ismertetjük az alábbiakban.
A négy téma – az észlelt hitelesség, az alapvető megértés és komplexitás, a tisztelet és gondoskodás, valamint a tanulási média iránti preferencia – nyitott végű kérdőíves kérdések tematikus elemzésén és fókuszcsoportos megbeszéléseken alapul. A kék és sárga dobozokban lévő elemek a lemezes minta, illetve a 3DP modell tulajdonságait jelölik. 3DP = 3D nyomtatás
A diákok úgy érezték, hogy a plasztinált minták realisztikusabbak, természetes színeik jobban tükrözik a valódi holttesteket, és finomabb anatómiai részletekkel rendelkeznek, mint a 3DP modellek. Például az izomrostok orientációja hangsúlyosabb a plasztikázott mintákban a 3DP modellekhez képest. Ez az ellentét az alábbi állításban látható.
„…nagyon részletes és pontos, mintha egy valódi személy írta volna (C17 résztvevő; szabad formájú plasztinációs elemzés).”
A diákok megjegyezték, hogy a 3DP eszközök hasznosak voltak az alapvető anatómiai ismeretek elsajátításához és a főbb makroszkopikus jellemzők felméréséhez, míg a plasztikált minták ideálisak voltak a komplex anatómiai struktúrákkal és régiókkal kapcsolatos ismereteik és megértésük további bővítéséhez. A diákok úgy érezték, hogy bár mindkét eszköz egymás pontos másolata, értékes információktól szabadultak meg, amikor a 3DP modellekkel dolgoztak a plasztinált mintákhoz képest. Ezt az alábbi nyilatkozatban ismertetjük.
„…voltak nehézségek, például… apró részletek, mint például az ovale-árok… általában a szív 3D-s modellje használható… a nyakhoz, talán a plasztinációs modellt fogom magabiztosabban tanulmányozni (PA1 résztvevő; 3DP, fókuszcsoportos megbeszélés”).
„…a durva struktúrák láthatók… részletesebben vizsgálva a 3DP minták hasznosak például a durvább struktúrák (és) a nagyobb, könnyebben azonosítható dolgok, például az izmok és szervek tanulmányozására… talán (azok számára), akiknek esetleg nincs hozzáférésük plasztinált mintákhoz (PA3 résztvevő; 3DP, fókuszcsoportos beszélgetés)”.
A diákok nagyobb tiszteletet és aggodalmat fejeztek ki a plasztinált példányok iránt, de aggódtak a szerkezet törékenysége és rugalmasságának hiánya miatti pusztulása miatt is. Épp ellenkezőleg, a diákok gyakorlati tapasztalataikat azzal gazdagították, hogy rájöttek, a 3DP modellek sérülés esetén reprodukálhatók.
„…a plasztinációs mintázatokkal is hajlamosabbak vagyunk óvatosabbak lenni (PA2 résztvevő; plasztináció, fókuszcsoportos beszélgetés)”.
„…a plasztinációs minták esetében ez olyan, mint… valami, ami régóta konzerválódott. Ha megrongáltam… azt hiszem, tudjuk, hogy komolyabb sérülésnek tűnik, mert van előzménye (PA3 résztvevő; plasztináció, fókuszcsoportos beszélgetés).”
„A 3D nyomtatott modellek viszonylag gyorsan és egyszerűen előállíthatók… így a 3D modellek több ember számára elérhetővé válnak, és a minták megosztása nélkül is megkönnyítik a tanulást (I38 közreműködő; 3DP, szabad szöveges áttekintés).”
„…a 3D modellekkel kicsit játszhatunk anélkül, hogy túlságosan aggódnánk a károsodásuk miatt, például a minták károsodása miatt… (PA2 résztvevő; 3DP, fókuszcsoportos beszélgetés).”
A diákok szerint a plasztinált minták száma korlátozott, és a mélyebb struktúrákhoz való hozzáférés merevségük miatt nehézkes. A 3DP modell esetében a modell személyre szabott tanulási célterületekhez igazításával szeretnék tovább finomítani az anatómiai részleteket. A diákok egyetértettek abban, hogy mind a plasztinizált, mind a 3DP modellek más típusú oktatási eszközökkel, például az Anatomagge asztallal kombinálva is használhatók a tanulás fokozása érdekében.
„Néhány mély belső struktúra rosszul látható (C14 résztvevő; plasztináció, szabad formájú megjegyzés).”
„Talán a boncolási táblázatok és más módszerek nagyon hasznos kiegészítést jelentenének (C14 tag; plasztináció, szabad szöveges áttekintés).”
„Azáltal, hogy a 3D modellek kellően részletesek, különálló modelleket hozhat létre, amelyek különböző területekre és különböző aspektusokra, például idegekre és erekre összpontosítanak (I26 résztvevő; 3DP, szabad szöveges áttekintés).”
A diákok azt is javasolták, hogy a tanár magyarázzon el egy bemutatót a modell helyes használatáról, vagy további útmutatást a jegyzetekkel ellátott mintaképekről a tanulás és a megértés megkönnyítése érdekében, bár elismerték, hogy a tanulmányt kifejezetten önálló tanulásra tervezték.
„…Nagyra értékelem a kutatás független stílusát…talán több útmutatást lehetne nyújtani nyomtatott diák vagy jegyzetek formájában…(C02 résztvevő; általánosságban szabad szöveges megjegyzések).”
„Tartalomszakértők vagy további vizuális eszközök, például animáció vagy videó segíthetnek jobban megérteni a 3D modellek szerkezetét (C38 tag; általánosságban szabad szöveges vélemények).”
Elsőéves orvostanhallgatókat kérdeztek tanulási tapasztalataikról és a 3D nyomtatott, valamint a plasztikált minták minőségéről. A várakozásoknak megfelelően a hallgatók a plasztikált mintákat realisztikusabbnak és pontosabbnak találták, mint a 3D nyomtatott mintákat. Ezeket az eredményeket egy előzetes tanulmány is megerősíti [7]. Mivel a feljegyzések adományozott holttestekből készülnek, hitelesek. Bár egy plasztikált minta 1:1 arányú másolata volt, hasonló morfológiai jellemzőkkel [8], a polimer alapú 3D nyomtatott modellt kevésbé realisztikusnak és kevésbé valósághűnek ítélték, különösen azoknál a hallgatóknál, akiknél az olyan részletek, mint az ovális árok szélei, nem voltak láthatók a szív 3DP modelljében a plasztikált modellhez képest. Ez a CT-kép minőségének tudható be, amely nem teszi lehetővé a határok egyértelmű kijelölését. Ezért nehéz szegmentálni az ilyen struktúrákat a szegmentáló szoftverekben, ami befolyásolja a 3D nyomtatási folyamatot. Ez kétségeket vethet fel a 3DP eszközök használatával kapcsolatban, mivel attól tartanak, hogy fontos ismeretek vesznek el, ha nem használnak standard eszközöket, például plasztikált mintákat. A sebészeti képzés iránt érdeklődő hallgatók számára szükségessé válhat a gyakorlati modellek használata [43]. A jelenlegi eredmények hasonlóak a korábbi tanulmányokhoz, amelyek azt találták, hogy a műanyag modellek [44] és a 3DP minták nem rendelkeznek a valódi minták pontosságával [45].
A hallgatók hozzáférésének és ezáltal elégedettségének javítása érdekében az eszközök költségeit és elérhetőségét is figyelembe kell venni. Az eredmények alátámasztják a 3DP modellek használatát az anatómiai ismeretek megszerzéséhez, költséghatékony előállításuk miatt [6, 21]. Ez összhangban van egy korábbi tanulmánnyal, amely a plasztikált modellek és a 3DP modellek összehasonlítható objektív teljesítményét mutatta ki [21]. A hallgatók úgy vélték, hogy a 3DP modellek hasznosabbak az alapvető anatómiai fogalmak, szervek és jellemzők tanulmányozásához, míg a plasztinált minták alkalmasabbak az összetett anatómia tanulmányozására. Ezenkívül a hallgatók a 3DP modellek meglévő holttestekből származó mintákkal és a modern technológiával együtt történő használatát szorgalmazták a hallgatók anatómia-ismereteinek javítása érdekében. Ugyanazon tárgy többféle ábrázolási módja is van, például a szív anatómiájának feltérképezése holttestek segítségével, 3D nyomtatás, betegszkennelés és virtuális 3D modellek. Ez a multimodális megközelítés lehetővé teszi a hallgatók számára, hogy az anatómiát különböző módokon illusztrálják, a tanultakat különböző módokon adják át, és a hallgatókat különböző módokon vonják be [44]. A kutatások kimutatták, hogy az olyan autentikus tanulási anyagok, mint a holttestekből származó eszközök, egyes hallgatók számára kihívást jelenthetnek az anatómia tanulásával járó kognitív terhelés szempontjából [46]. Kritikus fontosságú megérteni a kognitív terhelés hatását a diákok tanulására, és alkalmazni a kognitív terhelés csökkentésére szolgáló technológiákat a jobb tanulási környezet megteremtése érdekében [47, 48]. Mielőtt a diákokat bevezetnénk a holttesteken alapuló anyagokba, a 3DP modellek hasznos módszert jelenthetnek az anatómia alapvető és fontos aspektusainak bemutatására, a kognitív terhelés csökkentése és a tanulás fokozása érdekében. Ezenkívül a diákok hazavihetik a 3DP modelleket áttekintésre tankönyvekkel és előadási anyagokkal kombinálva, és kiterjeszthetik az anatómia tanulmányozását a laboratóriumi kereteken túlra [45]. A 3DP komponensek eltávolításának gyakorlata azonban még nem került bevezetésre a szerző intézményében.
Ebben a tanulmányban a plasztinált mintákat nagyobb tisztelet övezte, mint a 3DP replikákat. Ez a következtetés összhangban van a korábbi kutatásokkal, amelyek azt mutatták, hogy a holttestekből származó minták, mint „első páciensek”, tiszteletet és empátiát váltanak ki, míg a mesterséges modellek nem [49]. A valósághű plasztinált emberi szövet bensőséges és realisztikus. A holttestekből származó anyagok használata lehetővé teszi a hallgatók számára, hogy humanista és etikai ideálokat alakítsanak ki [50]. Ezenkívül a hallgatók plasztinációs mintákkal kapcsolatos felfogását befolyásolhatja a holttest-adományozási programokról és/vagy a plasztinációs folyamatról alkotott egyre bővülő ismereteik. A plasztináció olyan adományozott holttestek, amelyek utánozzák a hallgatók donoraik iránt érzett empátiáját, csodálatát és háláját [10, 51]. Ezek a jellemzők megkülönböztetik a humanista ápolókat, és ha ápolják őket, segíthetnek nekik szakmai fejlődésükben a betegek megbecsülése és velük való együttérzés révén [25, 37]. Ez összehasonlítható a nedves emberi boncolást alkalmazó csendes oktatókkal [37,52,53]. Mivel a plasztinációhoz szükséges mintákat holttestekből adományozták, a hallgatók csendes oktatóknak tekintették őket, ami tiszteletet váltott ki ebből az új oktatási eszközből. Habár tudják, hogy a 3DP modelleket gépek készítik, mégis élvezik a használatukat. Minden csoport úgy érzi, hogy törődnek velük, és a modellt gondosan kezelik, hogy megőrizzék integritását. A diákok már tudhatják, hogy a 3DP modelleket betegek adataiból készítik oktatási célokra. A szerző intézményében, mielőtt a hallgatók megkezdenék az anatómia hivatalos tanulmányait, egy bevezető anatómiai kurzust tartanak az anatómia történetéről, amely után a hallgatók esküt tesznek. Az eskü fő célja, hogy a hallgatókban megértsék a humanista értékeket, az anatómiai eszközök iránti tiszteletet és a professzionalizmust. Az anatómiai eszközök és az elkötelezettség kombinációja segíthet a törődés, a tisztelet érzésének kialakításában, és talán emlékeztetheti a hallgatókat a betegekkel szembeni jövőbeli felelősségükre [54].
A tanulási eszközök jövőbeli fejlesztéseivel kapcsolatban mind a plasztinációs, mind a 3DP csoport diákjai beépítették a szerkezetkárosodástól való félelmet a részvételükbe és a tanulásukba. A fókuszcsoportos megbeszélések során azonban kiemelték a lemezes minták szerkezetének megszakadásával kapcsolatos aggodalmakat. Ezt a megfigyelést megerősítik a lágyított mintákkal kapcsolatos korábbi tanulmányok [9, 10]. A szerkezeti manipulációk, különösen a nyakmodellek, szükségesek a mélyebb struktúrák feltárásához és a háromdimenziós térbeli kapcsolatok megértéséhez. A tapintható (taktilis) és vizuális információk használata segít a diákoknak részletesebb és teljesebb mentális képet alkotni a háromdimenziós anatómiai részekről [55]. Tanulmányok kimutatták, hogy a fizikai tárgyak tapintható manipulációja csökkentheti a kognitív terhelést, és az információk jobb megértéséhez és megjegyezéséhez vezethet [55]. Felmerült, hogy a 3DP modellek lágyított mintákkal való kiegészítése javíthatja a diákok interakcióját a mintákkal anélkül, hogy félniük kellene a szerkezetek károsodásától.
Közzététel ideje: 2023. július 21.