Hiru dimentsioko eredu anatomiko inprimatuak (3DPAM) tresna egokia dirudite, duten balio didaktiko eta bideragarritasunagatik. Berrikuspen honen helburua giza anatomia irakasteko 3DPAM sortzeko erabilitako metodoak deskribatzea eta aztertzea eta haren ekarpen pedagogikoa ebaluatzea da.
Bilaketa elektroniko bat egin zen PubMed-en, honako termino hauek erabiliz: hezkuntza, eskola, ikaskuntza, irakaskuntza, prestakuntza, irakaskuntza, hezkuntza, hiru dimentsiotakoa, 3D, 3 dimentsioko, inprimaketa, inprimaketa, inprimaketa, anatomia, anatomia, anatomia eta anatomia. Emaitzek honako hauek barne hartu zituzten: ikerketaren ezaugarriak, ereduaren diseinua, ebaluazio morfologikoa, hezkuntza-errendimendua, indarguneak eta ahulguneak.
Hautatutako 68 artikuluen artean, ikerketa gehienek burezurreko eskualdean jarri zuten arreta (33 artikulu); 51 artikuluk hezur-inprimaketa aipatzen dute. 47 artikulutan, 3DPAM tomografia konputazionalean oinarrituta garatu zen. Bost inprimaketa-prozesu zerrendatzen dira. Plastikoak eta haien deribatuak erabili ziren 48 ikerketatan. Diseinu bakoitzaren prezioa 1,25 $ eta 2.800 $ artekoa da. Hogeita hamazazpi ikerketak 3DPAM erreferentziazko modeloekin alderatu zuten. Hogeita hamahiru artikuluk hezkuntza-jarduerak aztertu zituzten. Abantaila nagusiak hauek dira: ikusmen- eta ukimen-kalitate, ikaskuntza-eraginkortasuna, errepikagarritasuna, pertsonalizatzeko aukera eta bizkortasuna, denbora aurreztea, anatomia funtzionalaren integrazioa, buruko errotazio gaitasun hobeak, ezagutza atxikitzea eta irakasle/ikasleen gogobetetasuna. Desabantaila nagusiak diseinuarekin lotuta daude: koherentzia, xehetasun edo gardentasun falta, kolore biziegiak, inprimaketa-denbora luzeak eta kostu handia.
Berrikuspen sistematiko honek erakusten du 3DPAM kostu-eraginkorra eta eraginkorra dela anatomia irakasteko. Modelo errealistagoak lortzeko, 3D inprimaketa-teknologia garestiagoak eta diseinu-denbora luzeagoak behar dira, eta horrek kostu orokorra nabarmen handituko du. Gakoa irudi-metodo egokia hautatzea da. Ikuspegi pedagogiko batetik, 3DPAM tresna eraginkorra da anatomia irakasteko, ikaskuntza-emaitzetan eta gogobetetasunean eragin positiboa duena. 3DPAM-en irakaskuntza-efektua onena da eskualde anatomiko konplexuak erreproduzitzen dituenean eta ikasleek medikuntza-prestakuntzaren hasieran erabiltzen dutenean.
Animalien gorpuen disekzioa antzinako Greziatik egin izan da eta anatomia irakasteko metodo nagusietako bat da. Prestakuntza praktikoan zehar egiten diren gorpuen disekzioak unibertsitateko medikuntza ikasleen curriculum teorikoan erabiltzen dira eta gaur egun anatomia ikasteko urrezko estandartzat hartzen dira [1,2,3,4,5]. Hala ere, giza gorpuen laginak erabiltzeko oztopo asko daude, eta horrek prestakuntza tresna berrien bilaketa bultzatzen du [6, 7]. Tresna berri horien artean daude errealitate areagotua, tresna digitalak eta 3D inprimaketa. Santos et al.-ek egindako literatura-berrikuspen baten arabera [8]. Anatomia irakasteko teknologia berri hauen balioari dagokionez, 3D inprimaketa baliabide garrantzitsuenetako bat dirudi, bai ikasleentzako hezkuntza-balioari dagokionez, bai ezarpenaren bideragarritasunari dagokionez [4,9,10].
3D inprimaketa ez da berria. Teknologia honekin lotutako lehen patenteak 1984koak dira: A Le Méhauté, O De Witte eta JC André Frantzian, eta hiru aste geroago C Hull AEBn. Ordutik, teknologia eboluzionatzen joan da eta bere erabilera hainbat arlotara zabaldu da. Adibidez, NASAk Lurretik kanpo inprimatu zuen lehen objektua 2014an [11]. Medikuntza arloak ere tresna berri hau hartu du, eta horrela medikuntza pertsonalizatua garatzeko nahia handitu da [12].
Egile askok erakutsi dituzte 3D inprimatutako eredu anatomikoak (3DPAM) hezkuntza medikoan erabiltzearen onurak [10, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]. Giza anatomia irakasterakoan, eredu ez-patologikoak eta anatomikoki normalak behar dira. Zenbait berrikuspenek prestakuntza-eredu patologikoak edo mediko/kirurgikoak aztertu dituzte [8, 20, 21]. Giza anatomia irakasteko 3D inprimaketa bezalako tresna berriak barneratzen dituen eredu hibrido bat garatzeko, berrikuspen sistematiko bat egin dugu giza anatomia irakasteko 3D inprimatutako objektuak nola sortzen diren eta ikasleek 3D objektu horiek erabiliz ikastearen eraginkortasuna nola ebaluatzen duten deskribatzeko eta aztertzeko.
Literaturaren berrikuspen sistematiko hau 2022ko ekainean egin zen, denbora-mugarik gabe, PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses) jarraibideak erabiliz [22].
Inklusio irizpideak anatomia irakaskuntzan/ikaskuntzan 3DPAM erabiltzen duten ikerketa-lan guztiak izan ziren. Literatura-berrikuspenak, gutunak edo artikuluak baztertu ziren, eredu patologikoetan, animalia-ereduetan, eredu arkeologikoetan eta medikuntza/kirurgia prestakuntzako ereduetan oinarrituta. Ingelesez argitaratutako artikuluak bakarrik hautatu ziren. Lineako laburpenik eskuragarri ez zuten artikuluak baztertu ziren. Hainbat eredu zituzten artikuluak sartu ziren, eta horietako bat gutxienez anatomikoki normala zen edo irakaskuntza-balioan eragiten ez zuen patologia txikia zuen.
Literatur bilaketa bat egin zen PubMed datu-base elektronikoan (National Library of Medicine, NCBI) 2022ko ekainera arte argitaratutako ikerketa garrantzitsuak identifikatzeko. Erabili bilaketa-termino hauek: hezkuntza, eskola, irakaskuntza, irakaskuntza, ikaskuntza, irakaskuntza, hezkuntza, hiru dimentsiotakoa, 3D, 3D, inprimaketa, inprimaketa, inprimaketa, anatomia, anatomia eta anatomia. Kontsulta bakarra exekutatu zen: (((education[Title/Laburpena] OR school[Title/Laburpena] ORlearning[Title/Laburpena] OR teaching[Title/Laburpena] OR training[Title/Laburpena] ORreach[Title/Laburpena] ] OR Education [Title/Laburpena]) AND (Three Dimensions [Title] OR 3D [Title] OR 3D [Title])) AND (Print [Title] OR Print [Title] OR Print [Title])) AND (Anatomy) [Title] ]/abstract] edo anatomy [title/abstract] edo anatomy [title/abstract] edo anatomy [title/abstract]). Artikulu gehigarriak PubMed datu-basean eskuz bilatuz eta beste artikulu zientifiko batzuen erreferentziak berrikusiz identifikatu ziren. Ez zen data-murrizketarik aplikatu, baina "Pertsona" iragazkia erabili zen.
Berreskuratutako izenburu eta laburpen guztiak bi egilek (EBR eta AL) aztertu zituzten inklusio eta bazterketa irizpideen arabera, eta hautagarritasun irizpide guztiak betetzen ez zituen ikerketa oro baztertu zen. Gainerako ikerketen testu osoko argitalpenak hiru egilek berreskuratu eta berrikusi zituzten (EBR, EBE eta AL). Beharrezkoa zenean, artikuluen hautaketan desadostasunak laugarren pertsona batek (LT) konpondu zituen. Inklusio irizpide guztiak betetzen zituzten argitalpenak berrikuspen honetan sartu ziren.
Datuen erauzketa bi egilek (EBR eta AL) egin zuten modu independentean, hirugarren egile baten (LT) gainbegiratzeapean.
- Modeloaren diseinu datuak: eskualde anatomikoak, atal anatomiko espezifikoak, 3D inprimaketarako hasierako modeloa, eskuratze metodoa, segmentatzeko eta modelatzeko softwarea, 3D inprimagailu mota, material mota eta kantitatea, inprimatze eskala, kolorea, inprimatze kostua.
- Modeloen ebaluazio morfologikoa: alderaketarako erabilitako modeloak, adituen/irakasleen ebaluazio medikoa, ebaluatzaileen kopurua, ebaluazio mota.
- 3D eredua irakastea: ikasleen ezagutzaren ebaluazioa, ebaluazio metodoa, ikasle kopurua, konparazio taldeen kopurua, ikasleen ausazko aukeraketa, hezkuntza/ikasle mota.
418 ikerketa identifikatu ziren MEDLINEn, eta 139 artikulu baztertu ziren "giza" iragazkiaren bidez. Izenburuak eta laburpenak berrikusi ondoren, 103 ikerketa hautatu ziren testu osoa irakurtzeko. 34 artikulu baztertu ziren, eredu patologikoak (9 artikulu), medikuntza/kirurgia prestakuntza ereduak (4 artikulu), animalia ereduak (4 artikulu), 3D erradiologiko ereduak (artikulu 1) edo ez zirelako jatorrizko artikulu zientifikoak (16 kapitulu). Guztira 68 artikulu sartu ziren berrikuspenean. 1. irudiak hautaketa prozesua fluxu-diagrama gisa aurkezten du.
Berrikuspen sistematiko honetan artikuluen identifikazioa, baheketa eta inklusioa laburbiltzen duen fluxu-diagrama
Ikerketa guztiak 2014 eta 2022 artean argitaratu ziren, eta batez besteko argitalpen urtea 2019 izan zen. Barne hartutako 68 artikuluen artean, 33 (% 49) ikerketa deskriptiboak eta esperimentalak izan ziren, 17 (% 25) guztiz esperimentalak eta 18 (% 26) esperimentalak. Guztiz deskriptiboak. 50 (% 73) ikerketa esperimentaletatik, 21ek (% 31) ausazkotasuna erabili zuten. 34 ikerketak (% 50) bakarrik sartu zituzten analisi estatistikoak. 1. taulan laburbiltzen dira ikerketa bakoitzaren ezaugarriak.
33 artikuluk (% 48k) buruaren eskualdea aztertu zuten, 19 artikuluk (% 28k) toraxeko eskualdea, 17 artikuluk (% 25ek) abdomeneko pelbiseko eskualdea eta 15 artikuluk (% 22k) muturrak. Berrogeita hamaika artikuluk (% 75ek) 3D inprimatutako hezurrak aipatu zituzten eredu anatomiko edo xerra anitzeko eredu anatomiko gisa.
3DPAM garatzeko erabilitako iturburu-eredu edo fitxategiei dagokienez, 23 artikuluk (% 34k) pazienteen datuen erabilera aipatu zuten, 20 artikuluk (% 29k) kadaberen datuen erabilera, eta 17 artikuluk (% 25ek) datu-baseen erabilera. dokumentuen iturria erabili zen, eta 7 ikerketek (% 10) ez zuten erabilitako dokumentuen iturria agerian utzi.
47 ikerketek (% 69) tomografia konputatuan oinarritutako 3DPAM garatu zuten, eta 3 ikerketek (% 4) mikroCTaren erabilera jakinarazi zuten. 7 artikuluk (% 10) 3D objektuak proiektatu zituzten eskaner optikoak erabiliz, 4 artikuluk (% 6) MRI erabiliz, eta artikulu batek (% 1) kamerak eta mikroskopioak erabiliz. 14 artikuluk (% 21) ez zuten 3D modeloaren diseinuaren iturburu-fitxategien iturria aipatu. 3D fitxategiak 0,5 mm-tik beherako batez besteko bereizmen espazialarekin sortzen dira. Bereizmen optimoa 30 μm da [80] eta bereizmen maximoa 1,5 mm [32].
Hirurogei software aplikazio ezberdin erabili ziren (segmentazioa, modelatzea, diseinua edo inprimaketa). Mimics (Materialise, Leuven, Belgika) izan zen gehien erabili zena (14 ikerketa, % 21), ondoren MeshMixer (Autodesk, San Rafael, CA) (13 ikerketa, % 19), Geomagic (3D System, MO, NC, Leesville) (10 ikerketa, % 15), 3D Slicer (Slicer Developer Training, Boston, MA) (9 ikerketa, % 13), Blender (Blender Foundation, Amsterdam, Herbehereak) (8 ikerketa, % 12) eta CURA (Geldemarsen, Herbehereak) (7 ikerketa, % 10).
Hirurogeita zazpi inprimagailu modelo desberdin eta bost inprimatze-prozesu aipatzen dira. FDM (Fused Deposition Modeling) teknologia 26 produktutan erabili zen (% 38), material-leherketa 13 produktutan (% 19) eta azkenik aglutinatzaile-leherketa (11 produktu, % 16). Gutxien erabiltzen diren teknologiak estereolitografia (SLA) (5 artikulu, % 7) eta laser bidezko sinterizazio selektiboa (SLS) (4 artikulu, % 6) dira. Gehien erabiltzen den inprimagailua (7 artikulu, % 10) Connex 500 da (Stratasys, Rehovot, Israel) [27, 30, 32, 36, 45, 62, 65].
3DPAM egiteko erabilitako materialak zehaztean (51 artikulu, % 75), 48 ikerketek (% 71) plastikoak eta haien deribatuak erabili zituzten. Erabilitako material nagusiak PLA (azido polilaktikoa) (n = 20, % 29), erretxina (n = 9, % 13) eta ABS (akrilonitrilo butadieno estirenoa) (7 mota, % 10) izan ziren. 23 artikuluk (% 34) hainbat materialekin egindako 3DPAM aztertu zuten, 36 artikuluk (% 53) material bakar batekin egindako 3DPAM aurkeztu zuten, eta 9 artikuluk (% 13) ez zuten materialik zehaztu.
Hogeita bederatzi artikuluk (% 43k) 0,25:1etik 2:1era bitarteko inprimatze-erlazioak jakinarazi zituzten, 1:1eko batez bestekoarekin. Hogeita bost artikuluk (% 37k) 1:1eko erlazioa erabili zuten. 28 3DPAM (% 41) kolore anitzekoak ziren, eta 9 (% 13) inprimatu ondoren tindatu ziren [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75].
Hogeita hamalau artikuluk (% 50) kostuak aipatu zituzten. Bederatzi artikuluk (% 13) 3D inprimagailuen eta lehengaien kostua aipatu zuten. Inprimagailuen prezioa 302 $ eta 65.000 $ artekoa da. Zehaztutakoan, modeloen prezioak 1,25 $ eta 2.800 $ artekoak dira; mutur hauek eskeleto-laginei [47] eta fideltasun handiko retroperitoneo-ereduei [48] dagozkie. 2. taulan sartutako ikerketa bakoitzerako modeloen datuak laburbiltzen dira.
Hogeita hamazazpi ikerketek (% 54k) 3DAPM erreferentziazko eredu batekin alderatu zuten. Ikerketa horien artean, konparatzaile ohikoena erreferentziazko eredu anatomiko bat izan zen, 14 artikulutan (% 38), plastinatutako prestakinak 6 artikulutan (% 16), plastinatutako prestakinak 6 artikulutan (% 16) erabilia. Errealitate birtualaren erabilera, tomografia konputaturizatuaren irudiak, 3DPAM bat 5 artikulutan (% 14), beste 3DPAM bat 3 artikulutan (% 8), joko serioak artikulu batean (% 3), erradiografiak artikulu batean (% 3), negozio ereduak artikulu batean (% 3) eta errealitate areagotua artikulu batean (% 3). Hogeita hamalau ikerketek (% 50) ebaluatu zuten 3DPAM. Hamabost ikerketek (% 48k) ebaluatzaileen esperientziak zehatz-mehatz deskribatu zituzten (3. taula). 3DPAM 7 ikerketatan (% 47) zirujauek edo mediku laguntzaileek egin zuten, 6 ikerketatan (% 40), 3 ikerketatan (% 20), 3 ikerketatan (% 20) irakasleek (diziplina zehaztu gabe) ebaluaziorako eta artikuluan beste ebaluatzaile batek (% 7). Ebaluatzaileen batez besteko kopurua 14 da (gutxienez 2, gehienez 30). Hogeita hamahiru ikerketak (% 49) 3DPAM morfologia kualitatiboki ebaluatu zuten, eta 10 ikerketak (% 15) 3DPAM morfologia kuantitatiboki. Ebaluazio kualitatiboak erabili zituzten 33 ikerketatik, 16k ebaluazio deskriptiboak soilik erabili zituzten (% 48), 9k probak/balorazioak/inkestak (% 27) eta 8k Likert eskalak (% 24). 3. taulan laburbiltzen dira barne hartutako ikerketa bakoitzeko modeloen ebaluazio morfologikoak.
Hogeita hamahiru artikuluk (% 48k) aztertu eta alderatu zuten 3DPAM ikasleei irakasteko eraginkortasuna. Ikerketa horietatik, 23 artikuluk (% 70ek) ikasleen gogobetetasuna ebaluatu zuten, 17k (% 51ek) Likert eskalak erabili zituzten, eta 6k (% 18k) beste metodo batzuk. Hogeita bi artikuluk (% 67k) ikasleen ikaskuntza ebaluatu zuten ezagutza-proben bidez, eta horietatik 10ek (% 30ek) aurre-probak eta/edo post-probak erabili zituzten. Hamaika ikerketak (% 33k) aukera anitzeko galderak eta probak erabili zituzten ikasleen ezagutza ebaluatzeko, eta bost ikerketak (% 15ek) irudien etiketatzea/identifikazio anatomikoa erabili zuten. Batez beste, 76 ikaslek parte hartu zuten ikerketa bakoitzean (gutxienez 8, gehienez 319). Hogeita lau ikerketak (% 72k) kontrol-talde bat izan zuten, eta horietatik 20k (% 60k) ausazkotasuna erabili zuten. Aldiz, ikerketa batek (% 3k) ausaz esleitu zizkien eredu anatomikoak 10 ikasle ezberdinei. Batez beste, 2,6 talde alderatu ziren (gutxienez 2, gehienez 10). Hogeita hiru ikerketek (% 70) medikuntzako ikasleak izan zituzten parte, eta horietatik 14 (% 42) lehen urteko medikuntzako ikasleak ziren. Sei ikerketek (% 18) egoiliarrak izan zituzten parte, 4 (% 12) odontologiako ikasleak eta 3 (% 9) zientzietako ikasleak. Sei ikerketek (% 18) 3DPAM erabiliz ikaskuntza autonomoa ezarri eta ebaluatu zuten. 4. taulan 3DPAM irakaskuntza-eraginkortasunaren ebaluazioaren emaitzak laburbiltzen dira barne hartutako ikerketetarako.
Egileek giza anatomia normalerako irakaskuntza-tresna gisa 3DPAM erabiltzearen abantaila nagusiak ezaugarri bisualak eta ukimenezkoak dira, besteak beste, errealismoa [55, 67], zehaztasuna [44, 50, 72, 85] eta koherentzia-aldakortasuna [34, 45]. , 48, 64], kolorea eta gardentasuna [28, 45], iraunkortasuna [24, 56, 73], efektu hezitzailea [16, 32, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], kostua [27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 64, 80, 81, 83], erreproduzigarritasuna [80], hobekuntza edo pertsonalizazio aukera [28, 30, 36, 45, 48, 51, 53, 59, 61, 67, 80], ikasleak manipulatzeko gaitasuna [30, 49], irakaskuntza denbora aurreztea [61, 80], biltegiratzeko erraztasuna [61], anatomia funtzionala integratzeko edo egitura espezifikoak sortzeko gaitasuna [51, 53], 67], hezurduraren diseinu azkarra ereduak [81], ereduak elkarrekin sortu eta etxera eramateko gaitasuna [49, 60, 71], buruko errotazio gaitasunak hobetzea [23] eta ezagutza atxikitzea [32], baita irakaslearengan [25, 63] eta ikasleen gogobetetasunean ere [25, 45, 46, 52, 52, 57, 63, 66, 69, 84].
Desabantaila nagusiak diseinuarekin lotuta daude: zurruntasuna [80], koherentzia [28, 62], xehetasun edo gardentasun falta [28, 30, 34, 45, 48, 62, 64, 81], kolore biziegiak [45] eta zoruaren hauskortasuna [71]. Beste desabantaila batzuk informazio galera dira [30, 76], irudiak segmentatzeko behar den denbora luzea [36, 52, 57, 58, 74], inprimatze denbora [57, 63, 66, 67], aldakortasun anatomiko falta [25] eta kostu altua [48].
Berrikuspen sistematiko honek 9 urtetan zehar argitaratutako 68 artikulu laburbiltzen ditu eta zientzialarien komunitateak 3DPAMarekiko duen interesa azpimarratzen du giza anatomia normala irakasteko tresna gisa. Eskualde anatomiko bakoitza aztertu eta 3Dn inprimatu zen. Artikulu horietatik, 37 artikuluk 3DPAM beste modelo batzuekin alderatu zuten, eta 33 artikuluk 3DPAM-en garrantzi pedagogikoa ebaluatu zuten ikasleentzat.
3D inprimaketa anatomikoaren ikerketen diseinuan dauden desberdintasunak ikusita, ez genuen egokitzat jo metaanalisi bat egitea. 2020an argitaratutako metaanalisi batek batez ere entrenamendu osteko ezagutza anatomikoaren probetan jarri zuen arreta, 3DPAM diseinuaren eta ekoizpenaren alderdi tekniko eta teknologikoak aztertu gabe [10].
Buruaren eskualdea da gehien aztertzen dena, ziurrenik bere anatomiaren konplexutasunak ikasleentzat zailagoa egiten duelako eskualde anatomiko hau hiru dimentsioko espazioan irudikatzea, gorputz-adarren edo enborraren aldean. CT da, alde handiz, irudi-modalitate erabiliena. Teknika hau asko erabiltzen da, batez ere medikuntza-inguruneetan, baina bereizmen espazial mugatua eta ehun bigunen kontraste baxua du. Muga hauek CT eskaneatzeak desegokiak bihurtzen dituzte nerbio-sistemaren segmentaziorako eta modelatzeko. Bestalde, tomografia konputatua egokiagoa da hezur-ehunen segmentaziorako/modelatzeko; Hezur/ehun bigunen kontrasteak urrats hauek osatzen laguntzen du 3D eredu anatomikoak inprimatu aurretik. Bestalde, mikroCT erreferentziazko teknologiatzat hartzen da hezur-irudien bereizmen espazialari dagokionez [70]. Eskaner optikoak edo MRIak ere erabil daitezke irudiak lortzeko. Bereizmen handiagoak hezur-gainazalen leuntzea eragozten du eta egitura anatomikoen sotiltasuna mantentzen du [59]. Ereduaren aukeraketak ere eragiten du bereizmen espazialean: adibidez, plastifikazio-ereduek bereizmen txikiagoa dute [45]. Diseinatzaile grafikoek 3D eredu pertsonalizatuak sortu behar dituzte, eta horrek kostuak handitzen ditu (orduko 25 eta 150 dolar artean) [43]. Kalitate handiko .STL fitxategiak lortzea ez da nahikoa kalitate handiko eredu anatomikoak sortzeko. Inprimatze-parametroak zehaztu behar dira, hala nola eredu anatomikoaren orientazioa inprimatze-plakan [29]. Egile batzuek iradokitzen dute SLS bezalako inprimatze-teknologia aurreratuak erabili behar direla ahal den guztietan 3DPAM-en zehaztasuna hobetzeko [38]. 3DPAM-en ekoizpenak laguntza profesionala behar du; espezialista eskatuenak ingeniariak [72], erradiologoak [75], diseinatzaile grafikoak [43] eta anatomistak dira [25, 28, 51, 57, 76, 77].
Segmentazio eta modelizazio softwarea faktore garrantzitsuak dira eredu anatomiko zehatzak lortzeko, baina software pakete hauen kostuak eta haien konplexutasunak haien erabilera oztopatzen dute. Hainbat ikerketek software pakete eta inprimatze teknologia desberdinen erabilera alderatu dute, teknologia bakoitzaren abantailak eta desabantailak azpimarratuz [68]. Modelizazio softwareaz gain, hautatutako inprimagailuarekin bateragarria den inprimatze softwarea ere beharrezkoa da; egile batzuek lineako 3D inprimaketa erabiltzea nahiago dute [75]. 3D objektu nahikoa inprimatzen badira, inbertsioak itzulkin ekonomikoak ekar ditzake [72].
Plastikoa da, alde handiz, gehien erabiltzen den materiala. Bere ehundura eta kolore sorta zabalak 3DPAMrako aukeratutako material bihurtzen du. Egile batzuek goraipatu dute bere erresistentzia handia, ohiko kadaber edo plastinatutako modeloekin alderatuta [24, 56, 73]. Plastiko batzuek tolestura edo luzatze propietateak ere badituzte. Adibidez, FDM teknologia duen Filaflex-ek % 700era arte luzatu daiteke. Egile batzuek uste dute gihar, tendoi eta lotailu erreplikaziorako aukeratutako materiala dela [63]. Bestalde, bi ikerketek galderak sortu dituzte zuntzen orientazioari buruz inprimatzean. Izan ere, gihar zuntzen orientazioa, txertatzea, inerbazioa eta funtzioa funtsezkoak dira giharren modelatzean [33].
Harrigarria bada ere, ikerketa gutxik aipatzen dute inprimaketaren eskala. Jende askok 1:1 erlazioa estandartzat hartzen duenez, baliteke egileak ez aipatzea erabaki izana. Eskala handitzea talde handietan zuzendutako ikaskuntzarako erabilgarria izango litzatekeen arren, eskalatzearen bideragarritasuna ez da oraindik aztertu, batez ere klaseen tamaina gero eta handiagoa denez eta modeloaren tamaina fisikoa faktore garrantzitsua denez. Jakina, eskala errealek errazten dute hainbat elementu anatomiko kokatzea eta pazienteari komunikatzea, eta horrek azal lezake zergatik erabiltzen diren maiz.
Merkatuan dauden inprimagailu askoren artean, PolyJet (material edo aglutinatzaile tinta-zorrotada) teknologia erabiltzen dutenek kolorea eta geruza anitzeko (eta, beraz, ehundura anitzeko) definizio handiko inprimaketa emateko 20.000 eta 250.000 dolar arteko kostua dute (https://www.aniwaa.com/). Kostu altu honek 3DPAM-aren sustapena mugatu dezake medikuntza eskoletan. Inprimagailuaren kostuaz gain, tinta-zorrotadarako behar diren materialen kostua SLA edo FDM inprimagailuena baino handiagoa da [68]. SLA edo FDM inprimagailuen prezioak ere merkeagoak dira, 576 €-tik 4.999 €-ra bitartekoak berrikuspen honetan zerrendatutako artikuluetan. Tripodi eta lankideen arabera, hezurdura-zati bakoitza 1,25 dolarren truke inprima daiteke [47]. Hamaika ikerketek ondorioztatu zuten 3D inprimaketa plastifikazioa edo modelo komertzialak baino merkeagoa dela [24, 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 63, 80, 81, 83]. Gainera, modelo komertzial hauek pazienteari informazioa emateko diseinatuta daude, anatomia irakasteko xehetasun nahikorik gabe [80]. Modelo komertzial hauek 3DPAM baino okerragoak direla uste da [44]. Aipatzekoa da, erabilitako inprimatze-teknologiaz gain, azken kostua eskalaren eta, beraz, 3DPAMaren azken tamainaren proportzionala dela [48]. Arrazoi hauengatik, eskala osoa nahiago da [37].
Ikerketa bakar batek alderatu zuen 3DPAM merkatuan dauden eredu anatomikoekin [72]. Gorpu-laginak dira 3DPAMerako konparazio-metodo erabiliena. Beren mugak gorabehera, gorpu-ereduak tresna baliotsua izaten jarraitzen dute anatomia irakasteko. Bereizketa egin behar da autopsiaren, disekzioaren eta hezur lehorraren artean. Prestakuntza-probetan oinarrituta, bi ikerketak erakutsi zuten 3DPAM plastinazko disekzioa baino nabarmen eraginkorragoa zela [16, 27]. Ikerketa batek 3DPAM (beheko gorputz-adarra) erabiliz ordubeteko prestakuntza alderatu zuen eskualde anatomiko beraren ordubeteko disekzioarekin [78]. Ez zegoen desberdintasun esanguratsurik bi irakaskuntza-metodoen artean. Litekeena da gai honi buruzko ikerketa gutxi egotea, konparazio horiek egitea zaila baita. Disekzioa denbora asko eskatzen duen prestaketa da ikasleentzat. Batzuetan, dozenaka orduko prestaketa behar da, prestatzen ari denaren arabera. Hirugarren konparaketa bat egin daiteke hezur lehorrekin. Tsai eta Smithek egindako ikerketa batek aurkitu zuen proben emaitzak nabarmen hobeak zirela 3DPAM erabiltzen zuen taldean [51, 63]. Chenek eta lankideek adierazi zuten 3D ereduak erabiltzen zituzten ikasleek emaitza hobeak lortu zituztela egiturak (garezurrak) identifikatzerakoan, baina ez zegoela alderik MCQ puntuazioetan [69]. Azkenik, Tannerrek eta lankideek emaitza hobeak erakutsi zituzten talde honetan pterigopalatino fosaren 3DPAM erabiliz [46]. Beste irakaskuntza tresna berri batzuk identifikatu ziren literatura berrikuspen honetan. Horien artean ohikoenak errealitate areagotua, errealitate birtuala eta joko serioak dira [43]. Mahrousen eta lankideen arabera, eredu anatomikoen lehentasuna ikasleek bideo-jokoetan jolasten ematen dituzten ordu kopuruaren araberakoa da [31]. Bestalde, anatomia irakaskuntza tresna berrien eragozpen nagusietako bat feedback haptikoa da, batez ere tresna birtual hutsetarako [48].
3DPAM berria ebaluatzen duten ikerketa gehienek ezagutza-aurre-probak erabili dituzte. Aurre-proba hauek ebaluazioan alborapena saihesteko balio dute. Egile batzuek, ikerketa esperimentalak egin aurretik, aurretiazko proban batez bestekoaren gainetik puntuazioa lortu duten ikasle guztiak baztertzen dituzte [40]. Garasek eta lankideek aipatutako alborapenen artean, modeloaren kolorea eta ikasle-klaseko boluntarioen hautaketa zeuden [61]. Tindaketak egitura anatomikoen identifikazioa errazten du. Chenek eta lankideek baldintza esperimental zorrotzak ezarri zituzten taldeen artean hasierako desberdintasunik gabe, eta ikerketa ahalik eta gehien itsutu zen [69]. Limek eta lankideek gomendatzen dute osteko probaren ebaluazioa hirugarren batek egitea ebaluazioan alborapena saihesteko [16]. Ikerketa batzuek Likert eskalak erabili dituzte 3DPAMen bideragarritasuna ebaluatzeko. Tresna hau egokia da gogobetetasuna ebaluatzeko, baina oraindik ere kontuan hartu beharreko alborapen garrantzitsuak daude [86].
3DPAM-en hezkuntza-garrantzia batez ere medikuntzako ikasleen artean ebaluatu zen, lehen urteko medikuntzako ikasleak barne, 33 ikerketetatik 14tan. Beren pilotu-ikerketan, Wilk-ek eta lankideek jakinarazi zuten medikuntzako ikasleek uste zutela 3D inprimaketa anatomia ikaskuntzan sartu behar zela [87]. Cercenelli ikerketan inkestatutako ikasleen % 87k uste zuen bigarren ikasketa-urtea zela 3DPAM erabiltzeko unerik onena [84]. Tanner eta lankideen emaitzek ere erakutsi zuten ikasleek hobeto errendimendua zutela arloa inoiz ikasi ez bazuten [46]. Datu hauek iradokitzen dute medikuntzako lehen urtea dela 3DPAM anatomia irakaskuntzan txertatzeko unerik egokiena. Ye-ren metaanalisiak ideia hori babestu zuen [18]. Ikerketan sartutako 27 artikuluetan, alde nabarmenak zeuden 3DPAM eta eredu tradizionalen arteko proben puntuazioetan medikuntzako ikasleentzat, baina ez egoiliarrentzat.
3DPAM ikaskuntza tresna gisa erabiltzeak lorpen akademikoak hobetzen ditu [16, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], ezagutzaren atxikipena epe luzera [32] eta ikasleen gogobetetasuna [25, 45, 46, 52, 57, 63, 66], 69, 84]. Aditu taldeek ere eredu hauek erabilgarriak iruditu zitzaizkien [37, 42, 49, 81, 82], eta bi ikerketek irakasleen gogobetetasuna aurkitu zuten 3DPAM-ekin [25, 63]. Iturri guztien artean, Backhouse eta lankideek 3D inprimaketa dela uste dute eredu anatomiko tradizionalen alternatiba onena [49]. Beren lehen metaanalisian, Ye-k eta lankideek baieztatu zuten 3DPAM argibideak jaso zituzten ikasleek proba osteko puntuazio hobeak zituztela 2D edo gorpu argibideak jaso zituzten ikasleek baino [10]. Hala ere, 3DPAM ez zuten konplexutasunaren arabera bereizi, baizik eta bihotzaren, nerbio-sistemaren eta sabeleko barrunbearen arabera. Zazpi ikerketetan, 3DPAM-ek ez zituen ikasleei egindako ezagutza-probetan oinarritutako beste eredu batzuk gainditu [32, 66, 69, 77, 78, 84]. Beren metaanalisian, Salazarrek eta lankideek ondorioztatu zuten 3DPAM-en erabilerak anatomia konplexuaren ulermena hobetzen duela bereziki [17]. Kontzeptu hau bat dator Hitas-en editoreari bidalitako gutunarekin [88]. Konplexutasun gutxiagokotzat jotzen diren eremu anatomiko batzuek ez dute 3DPAM-en erabilera behar, baina eremu anatomiko konplexuagoek (lepoa edo nerbio-sistema, adibidez) aukera logikoa izango lirateke 3DPAM-erako. Kontzeptu honek azal lezake zergatik ez diren 3DPAM batzuk eredu tradizionalen gainetik jotzen, batez ere ikasleek ez dutenean ezagutzarik ereduaren errendimendua hobea dela ikusten den arloan. Beraz, gaiari buruzko ezagutza batzuk dituzten ikasleei (medikuntzako ikasleak edo egoiliarrak) eredu sinple bat aurkeztea ez da lagungarria ikasleen errendimendua hobetzeko.
Zerrendatutako hezkuntza-onura guztien artean, 11 ikerketek modeloen ezaugarri bisualak edo taktilak azpimarratu zituzten [27,34,44,45,48,50,55,63,67,72,85], eta 3 ikerketek indarra eta iraunkortasuna hobetu zituzten (33, 50-52, 63, 79, 85, 86). Beste abantaila batzuk hauek dira: ikasleek egiturak manipulatu ditzakete, irakasleek denbora aurreztu dezakete, gorpuak baino errazago kontserbatzen dira, proiektua 24 orduko epean amaitu daiteke, etxean ikasteko tresna gisa erabil daiteke eta informazio kopuru handiak irakasteko erabil daiteke. taldeetan [30, 49, 60, 61, 80, 81]. Bolumen handiko anatomia irakaskuntzarako 3D inprimaketa errepikatuak 3D inprimaketa-modeloak kostu-eraginkorragoak bihurtzen ditu [26]. 3DPAM erabiltzeak biraketa mentalaren gaitasunak hobetu ditzake [23] eta zeharkako irudien interpretazioa hobetu [23, 32]. Bi ikerketek aurkitu zuten 3DPAM-aren eraginpean egon ziren ikasleek ebakuntza egiteko aukera gehiago zutela [40, 74]. Metalezko konektoreak txertatu daitezke anatomia funtzionala aztertzeko behar den mugimendua sortzeko [51, 53], edo modeloak inprima daitezke abiarazle-diseinuak erabiliz [67].
3D inprimaketak eredu anatomiko doigarriak sortzea ahalbidetzen du, modelatze fasean alderdi batzuk hobetuz [48, 80], oinarri egoki bat sortuz [59], hainbat eredu konbinatuz [36], gardentasuna erabiliz, (49) kolorea erabiliz [45] edo barne-egitura batzuk ikusgai eginez [30]. Tripodi eta lankideek eskultore-buztina erabili zuten 3D inprimatutako hezur-ereduak osatzeko, elkarrekin sortutako ereduen balioa irakaskuntza-tresna gisa azpimarratuz [47]. 9 ikerketetan, kolorea inprimatu ondoren aplikatu zen [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75], baina ikasleek behin bakarrik aplikatu zuten [49]. Zoritxarrez, ikerketak ez zuen ereduen prestakuntzaren kalitatea edo prestakuntzaren sekuentzia ebaluatu. Hori anatomia-hezkuntzaren testuinguruan kontuan hartu behar da, ikaskuntza mistoaren eta elkarrekin sortzearen onurak ondo finkatuta baitaude [89]. Publizitate-jarduera gero eta handiagoari aurre egiteko, autoikaskuntza askotan erabili izan da ereduak ebaluatzeko [24, 26, 27, 32, 46, 69, 82].
Ikerketa batek ondorioztatu zuen plastikozko materialaren kolorea distiratsuegia zela [45], beste ikerketa batek ondorioztatu zuen eredua hauskorregia zela [71], eta beste bi ikerketak adierazi zuten aldakortasun anatomiko falta zegoela eredu indibidualen diseinuan [25, 45]. Zazpi ikerketak ondorioztatu zuten 3DPAM-en xehetasun anatomikoak ez direla nahikoak [28, 34, 45, 48, 62, 63, 81].
Eskualde handi eta konplexuen eredu anatomiko zehatzagoetarako, hala nola retroperitoneoa edo zerbikaleko bizkarrezurra, segmentatzeko eta modelatzeko denbora oso luzea dela uste da eta kostua oso altua dela (2000 dolar inguru) [27, 48]. Hojo eta lankideek beren ikerketan adierazi zuten 40 ordu behar izan zirela pelbisaren eredu anatomikoa sortzeko [42]. Segmentatzeko denbora luzeena 380 ordukoa izan zen Weatherall eta lankideek egindako ikerketa batean, non hainbat eredu konbinatu ziren aire-bide pediatrikoen eredu oso bat sortzeko [36]. Bederatzi ikerketetan, segmentatzeko eta inprimatzeko denbora desabantailatzat hartu zen [36, 42, 57, 58, 74]. Hala ere, 12 ikerketek beren ereduen propietate fisikoak kritikatu zituzten, batez ere haien koherentzia, [28, 62] gardentasun falta, [30] hauskortasuna eta monokromatizitatea, [71] ehun bigunen falta [66] edo xehetasun falta [28, 34], 45, 48, 62, 63, 81]. Desabantaila hauek gainditu daitezke segmentatzeko edo simulatzeko denbora handituz. Informazio garrantzitsua galtzea eta berreskuratzea hiru taldek izan zuten arazoa izan zen [30, 74, 77]. Pazienteen txostenen arabera, iododun kontraste-agenteek ez zuten ikusgarritasun baskular optimoa eman dosi-mugak zirela eta [74]. Kadaber-eredu baten injekzioa metodo aproposa dela dirudi, "ahalik eta gutxien" printzipiotik eta injektatutako kontraste-agentearen dosiaren mugetatik aldentzen dena.
Zoritxarrez, artikulu askok ez dituzte 3DPAM-en ezaugarri nagusi batzuk aipatzen. Artikuluen erdiak baino gutxiagok adierazi zuten esplizituki ea 3DPAM tindatua zen. Inprimaketaren esparruaren estaldura ez zen koherentea izan (artikuluen % 43), eta % 34k baino ez zuten aipatu euskarri anitzen erabilera. Inprimatze-parametro hauek funtsezkoak dira, 3DPAM-en ikaskuntza-propietateetan eragina baitute. Artikulu gehienek ez dute informazio nahikorik ematen 3DPAM lortzearen konplexutasunei buruz (diseinu-denbora, langileen kualifikazioa, software-kostuak, inprimatze-kostuak, etab.). Informazio hau funtsezkoa da eta kontuan hartu behar da 3DPAM berri bat garatzeko proiektu bat hasi aurretik.
Berrikuspen sistematiko honek erakusten du eredu anatomiko normalak diseinatu eta 3D inprimatzea bideragarria dela kostu baxuan, batez ere FDM edo SLA inprimagailuak eta kolore bakarreko plastikozko material merkeak erabiltzen direnean. Hala ere, oinarrizko diseinu hauek hobetu daitezke kolorea gehituz edo material ezberdinetan diseinuak gehituz. Eredu errealistagoek (gorpu-erreferentzia-eredu baten ukimen-ezaugarriak zehatz-mehatz errepikatzeko kolore eta ehundura desberdinetako material anitz erabiliz inprimatuak) 3D inprimaketa-teknologia garestiagoak eta diseinu-denbora luzeagoak behar dituzte. Horrek kostu orokorra nabarmen handituko du. Edozein inprimaketa-prozesu aukeratzen den ere, irudi-metodo egokia aukeratzea da 3DPAM-en arrakastarako gakoa. Zenbat eta bereizmen espazial handiagoa izan, orduan eta errealistagoa bihurtzen da eredua eta ikerketa aurreratuetarako erabil daiteke. Pedagogia-ikuspegitik, 3DPAM tresna eraginkorra da anatomia irakasteko, ikasleei egindako ezagutza-probek eta haien gogobetetzeak frogatzen duten bezala. 3DPAM-en irakaskuntza-efektua onena da eskualde anatomiko konplexuak erreproduzitzen dituenean eta ikasleek medikuntza-prestakuntzaren hasieran erabiltzen dutenean.
Oraingo ikerketan sortutako eta/edo aztertutako datu-multzoak ez daude publikoki eskuragarri hizkuntza-oztopoengatik, baina egilearengandik eskuragarri daude arrazoizko eskaera eginez gero.
Drake RL, Lowry DJ, Pruitt CM. AEBetako medikuntza eskoletako curriculumetan anatomia gordina, mikroanatomia, neurobiologia eta enbriologia ikastaroen berrikuspena. Anat Rec. 2002;269(2):118-22.
Ghosh SK Kadaberen disekzioa XXI. mendeko zientzia anatomikorako hezkuntza-tresna gisa: Disekzioa hezkuntza-tresna gisa. Zientzia-hezkuntzaren azterketa. 2017;10(3):286–99.
Argitaratze data: 2024ko apirilaren 9a