Traditsiooniline surnukehade dissektsioon on languses, samal ajal kui plastinatsioon ja 3D-prinditud (3DP) mudelid on populaarsust kogumas alternatiivina traditsioonilistele anatoomiaõppemeetoditele. Pole selge, millised on nende uute vahendite tugevused ja nõrkused ning kuidas need võivad mõjutada õpilaste anatoomiaõppe kogemust, mis hõlmab selliseid inimlikke väärtusi nagu austus, hoolivus ja empaatia.
Kohe pärast randomiseeritud ristuuringut kutsuti uuringusse 96 tudengit. Õpikogemuste uurimiseks kasutati pragmaatilist disaini, kasutades südame (1. etapp, n = 63) ja kaela (2. etapp, n = 33) anatoomiliselt plastifitseeritud ja 3D-mudeleid. Induktiivne temaatiline analüüs viidi läbi 278 vabas tekstis tehtud arvustuse (viidates tugevustele, nõrkustele ja parendusvaldkondadele) ja fookusgruppide (n = 8) sõnasõnaliste transkriptide põhjal, mis käsitlesid anatoomia õppimist nende tööriistade abil.
Tuvastati neli teemat: tajutav autentsus, fundamentaalne mõistmine ja keerukus, lugupidav ja hooliv suhtumine, multimodaalsus ja juhtimine.
Üldiselt leidsid õpilased, et plastineeritud isendid olid realistlikumad ning seetõttu tundusid need austatumad ja hoitumad kui 3DP-mudelid, mida oli lihtsam kasutada ja mis sobisid paremini anatoomia põhitõdede õppimiseks.
Inimese lahkamine on olnud meditsiinihariduses standardne õppemeetod, mida kasutatakse alates 17. sajandist [1, 2]. Piiratud juurdepääsu, surnukehade hooldamise kõrgete kulude [3, 4], anatoomiaõppe aja olulise lühenemise [1, 5] ja tehnoloogia arengu [3, 6] tõttu on traditsiooniliste dissektsioonimeetodite abil õpetatavate anatoomiatundide arv aga hääbumas. See avab uusi võimalusi uute õpetamismeetodite ja -vahendite uurimiseks, näiteks plastineeritud inimproovid ja 3D-prinditud (3DP) mudelid [6, 7, 8].
Igal neist tööriistadest on plusse ja miinuseid. Plaaditud proovid on kuivad, lõhnatud, realistlikud ja ohutud [9, 10, 11], mistõttu on need ideaalsed anatoomia õpetamiseks ja õpilaste kaasamiseks sellesse. Samas on need ka jäigad ja vähem painduvad [10, 12], seega arvatakse, et neid on raskem manipuleerida ja sügavamate struktuurideni jõuda [9]. Mis puutub kuludesse, siis plastifitseeritud proovide ostmine ja hooldamine on üldiselt kallim kui 3DP-mudelite puhul [6, 7, 8]. Teisest küljest võimaldavad 3DP-mudelid erinevaid tekstuure [7, 13] ja värve [6, 14] ning neid saab määrata konkreetsetele osadele, mis aitab õpilastel olulisi struktuure kergemini tuvastada, eristada ja meelde jätta, kuigi see tundub vähem realistlik kui plastifitseeritud proovid.
Mitmed uuringud on uurinud erinevat tüüpi anatoomiliste instrumentide, näiteks plastifitseeritud proovide, 2D-piltide, märglõikude, Anatomage'i laudade (Anatomage Inc., San Jose, CA) ja 3DP-mudelite [11, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21] õpitulemusi/sooritust. Tulemused erinesid aga sõltuvalt kontroll- ja sekkumisrühmas kasutatud treeninginstrumendi valikust, samuti erinevatest anatoomilistest piirkondadest [14, 22]. Näiteks märgdissektsiooni [11, 15] ja lahkamislaudadega [20] kombineeritult kasutamisel teatasid õpilased suuremast õpirahulolust ja suhtumisest plastineeritud proovidesse. Samamoodi peegeldab plastineerimismustrite kasutamine õpilaste objektiivsete teadmiste positiivset tulemust [23, 24].
3DP-mudeleid kasutatakse sageli traditsiooniliste õpetamismeetodite täiendamiseks [14,17,21]. Loke jt (2017) on teatanud 3DP-mudeli kasutamisest lastearsti kaasasündinud südamehaiguste mõistmiseks [18]. See uuring näitas, et 3DP-rühmal oli võrreldes 2D-kuvamisrühmaga suurem õpirahulolu, parem arusaam Falloti tetraadist ja parem patsientide haldamise võime (enesetõhusus). Veresoonkonna ja kolju anatoomia uurimine 3DP-mudelite abil annab sama õpirahulolu kui 2D-pildid [16, 17]. Need uuringud on näidanud, et 3DP-mudelid on õpilaste tajutava õpirahulolu osas paremad kui 2D-pildid [16, 17]. Need uuringud on näidanud, et 3DP-mudelid on 2D-illustratsioonidest paremad õpilaste tajutava õpirahulolu osas. Siiski on uuringuid, mis võrdlevad spetsiaalselt mitmematerjalilisi 3DP-mudeleid plastifitseeritud proovidega, piiratud arv. Mogali jt (2021) kasutasid plastineerimismudelit koos selle 3DP südame- ja kaelamudelitega ning teatasid sarnasest teadmiste kasvust kontroll- ja eksperimentaalrühmade vahel [21].
Siiski on vaja rohkem tõendeid, et sügavamalt mõista, miks õpilaste õpikogemus sõltub anatoomiliste instrumentide ning keha erinevate osade ja organite valikust [14, 22]. Humanistlikud väärtused on huvitav aspekt, mis võib seda arusaama mõjutada. See viitab austusele, hoolivusele, empaatiale ja kaastundele, mida oodatakse arstideks hakkavatelt õpilastelt [25, 26]. Humanistlikke väärtusi on traditsiooniliselt otsitud lahkamistel, kuna õpilastele õpetatakse annetatud surnukehade suhtes empaatiat tundma ja nende eest hoolitsema ning seetõttu on anatoomia õppimisel alati olnud eriline koht [27, 28]. Seda mõõdetakse aga harva plastifitseerivate ja 3DP-tööriistade puhul. Erinevalt suletud Likerti küsitluse küsimustest annavad kvalitatiivsed andmekogumismeetodid, nagu fookusgrupi arutelud ja avatud küsitluse küsimused, ülevaate osalejate juhuslikus järjekorras kirjutatud kommentaaridest, et selgitada uute õppevahendite mõju nende õpikogemusele.
Seega oli selle uuringu eesmärk vastata küsimusele, kuidas õpilased tajuvad anatoomiat erinevalt, kui neile antakse anatoomia õppimiseks kindlad tööriistad (plastineerimine) võrreldes füüsiliste 3D-prinditud piltidega?
Ülaltoodud küsimustele vastamiseks on õpilastel võimalus omandada, koguda ja jagada anatoomiaalaseid teadmisi meeskonnatöö ja koostöö kaudu. See kontseptsioon on kooskõlas konstruktivistliku teooriaga, mille kohaselt üksikisikud või sotsiaalsed rühmad loovad ja jagavad aktiivselt oma teadmisi [29]. Sellised interaktsioonid (näiteks eakaaslaste vahel, õpilaste ja õpetajate vahel) mõjutavad õpirahulolu [30, 31]. Samal ajal mõjutavad õpilaste õpikogemust ka sellised tegurid nagu õppimise mugavus, keskkond, õpetamismeetodid ja kursuse sisu [32]. Seejärel võivad need omadused mõjutada õpilaste õppimist ja neile huvipakkuvate teemade valdamist [33, 34]. See võib olla seotud pragmaatilise epistemoloogia teoreetilise vaatenurgaga, kus isikliku kogemuse, intelligentsuse ja uskumuste esialgne kogumine või sõnastamine võib määrata järgmise tegutsemisviisi [35]. Pragmaatiline lähenemisviis on hoolikalt planeeritud keeruliste teemade ja nende järjestuse tuvastamiseks intervjuude ja küsitluste abil, millele järgneb temaatiline analüüs [36].
Laibaproove peetakse sageli vaikivateks mentoriteks, kuna neid nähakse oluliste kingitustena teaduse ja inimkonna hüvanguks, mis äratavad õpilastes austust ja tänulikkust annetajate vastu [37, 38]. Varasemad uuringud on teatanud sarnastest või kõrgematest objektiivsetest tulemustest laiba/plastinatsioonirühma ja 3DP-rühma vahel [21, 39], kuid polnud selge, kas õpilastel on kahe rühma vahel sama õpikogemus, sealhulgas humanistlikud väärtused. Edasiseks uurimistööks kasutab see uuring pragmatismi põhimõtet [36], et uurida 3DP-mudelite õpikogemust ja omadusi (värv ja tekstuur) ning võrrelda neid plastinatsiooniproovidega õpilaste tagasiside põhjal.
Õpilaste arusaamad võivad seejärel mõjutada õpetajate otsuseid sobivate anatoomiavahendite valikul, lähtudes sellest, mis on anatoomia õpetamisel tõhus ja mis mitte. See teave aitab õpetajatel tuvastada ka õpilaste eelistusi ja kasutada sobivaid analüüsivahendeid oma õpikogemuse parandamiseks.
Selle kvalitatiivse uuringu eesmärk oli uurida, mida õpilased peavad oluliseks õpikogemuseks plastifitseeritud südame- ja kaelaproovide kasutamisel võrreldes 3DP-mudelitega. Mogali jt 2018. aasta eeluuringu kohaselt pidasid õpilased plastifitseeritud proove realistlikumaks kui 3DP-mudeleid [7]. Oletame seega:
Arvestades, et plastinatsioonid loodi päris surnukehadest, eeldati, et õpilased suhtuvad plastinatsioonidesse autentsuse ja humanistliku väärtuse osas positiivsemalt kui 3D-mudelitesse.
See kvalitatiivne uuring on seotud kahe varasema kvantitatiivse uuringuga [21, 40], kuna kõigis kolmes uuringus esitatud andmed koguti samaaegselt samalt õpilaste valimilt. Esimeses artiklis demonstreeriti sarnaseid objektiivseid mõõdikuid (testi tulemusi) plastineerimis- ja 3DP-rühmade vahel [21] ning teises artiklis kasutati faktoranalüüsi psühhomeetriliselt valideeritud instrumendi (neli faktorit, 19 punkti) väljatöötamiseks, et mõõta selliseid hariduskonstruktsioone nagu õpirahulolu, enesetõhusus, humanistlikud väärtused ja õppemeedia piirangud [40]. Selles uuringus uuriti kvaliteetseid avatud ja fookusgrupi arutelusid, et selgitada välja, mida õpilased peavad oluliseks anatoomia õppimisel plastineeritud proovide ja 3D-prinditud mudelite abil. Seega erineb see uuring kahest eelmisest artiklist uurimiseesmärkide/küsimuste, andmete ja analüüsimeetodite poolest, et saada ülevaade kvalitatiivsest õpilaste tagasisidest (vabas vormis kommentaarid pluss fookusgrupi arutelu) 3DP-tööriistade kasutamise kohta võrreldes plastifitseeritud proovidega. See tähendab, et käesolev uuring lahendab põhimõtteliselt teistsuguse uurimisküsimuse kui kaks eelmist artiklit [21, 40].
Autori asutuses on anatoomia integreeritud süsteemsetesse kursustesse, nagu kardiopulmonoloogia, endokrinoloogia, lihasluukond jne, viieaastase meditsiini ja kirurgia bakalaureuseõppe (MBBS) programmi kahel esimesel aastal. Kipsist proove, plastmudeleid, meditsiinilisi pilte ja virtuaalseid 3D-mudeleid kasutatakse sageli dissektsiooni- või märgdissektsiooniproovide asemel, et toetada üldist anatoomiapraktikat. Grupiõppe sessioonid asendavad traditsioonilisi loenguid, keskendudes omandatud teadmiste rakendamisele. Iga süsteemimooduli lõpus tuleb sooritada veebipõhine formatiivne anatoomia praktikatest, mis sisaldab 20 individuaalset parimat vastust (SBA), mis hõlmavad üldist anatoomiat, pildistamist ja histoloogiat. Kokku viidi eksperimendi jooksul läbi viis formatiivset testi (kolm esimesel aastal ja kaks teisel aastal). 1. ja 2. aasta kombineeritud põhjalik kirjalik hindamine hõlmab kahte tööd, millest igaüks sisaldab 120 SBA-d. Anatoomia on osa nendest hindamistest ja hindamisplaan määrab kindlaks kaasatavate anatoomiliste küsimuste arvu.
Tudengite ja valimi suhte parandamiseks uuriti anatoomia õpetamise ja õppimise eesmärgil plastiiniseeritud proovidel põhinevaid sisemisi 3DP-mudeleid. See annab võimaluse kindlaks teha uute 3DP-mudelite hariduslikku väärtust võrreldes plastiiniseeritud proovidega enne, kui need ametlikult anatoomia õppekavasse lisatakse.
Selles uuringus tehti südame (üks terve süda ja üks südame ristlõige) ning pea ja kaela (üks terve ja üks keskmise sagitaalse tasapinnaga pea-kael) plastmudelitel kompuutertomograafia (KT) (64-lõikeline Somatom Definition Flash KT-skanner, Siemens Healthcare, Erlangen, Saksamaa) (joonis 1). Digitaalse pildistamise ja meditsiinilise kommunikatsiooni (DICOM) pildid saadi ja laaditi 3D Slicerisse (versioonid 4.8.1 ja 4.10.2, Harvardi Meditsiinikool, Boston, Massachusetts) struktuuri segmenteerimiseks tüübi järgi, näiteks lihased, arterid, närvid ja luud. Segmenteeritud failid laaditi mürakestade eemaldamiseks Materialize Magicsi (versioon 22, Materialize NV, Leuven, Belgia) ja prinditud mudelid salvestati STL-vormingus, mis seejärel edastati Objet 500 Connex3 Polyjet printerisse (Stratasys, Eden Prairie, MN) 3D anatoomiliste mudelite loomiseks. Fotopolümeriseeruvad vaigud ja läbipaistvad elastomeerid (VeroYellow, VeroMagenta ja TangoPlus) kõvenevad UV-kiirguse toimel kiht kihi haaval, andes igale anatoomilisele struktuurile oma tekstuuri ja värvuse.
Selles uuringus kasutatud anatoomiaõppevahendid. Vasakul: kael; paremal: pinnatud ja 3D-prinditud süda.
Lisaks valiti kogu südame mudelist ülestõusev aort ja koronaarsüsteem ning mudeli külge kinnitamiseks ehitati aluskarkassid (versioon 22, Materialize NV, Leuven, Belgia). Mudel trükiti Raise3D Pro2 printeril (Raise3D Technologies, Irvine, CA), kasutades termoplastilist polüuretaanist (TPU) filamenti. Mudeli arterite näitamiseks tuli trükitud TPU tugimaterjal eemaldada ja veresooned punase akrüülvärviga värvida.
Lee Kong Chiangi meditsiiniteaduskonna esmakursuslased (n = 163, 94 meest ja 69 naist) said 2020.–2021. õppeaastal e-posti teel kutse osaleda selles uuringus vabatahtliku tegevusena. Randomiseeritud ristkatse viidi läbi kahes etapis: esmalt südame sisselõikega ja seejärel kaela sisselõikega. Kahe etapi vahel on kuuenädalane puhastusperiood, et minimeerida jääkmõjusid. Mõlemas etapis olid üliõpilased õppeteemade ja rühmatööde suhtes pimedad. Rühmas oli mitte rohkem kui kuus inimest. Üliõpilased, kes said esimeses etapis plastineeritud proove, said teises etapis 3DP-mudelid. Igas etapis saavad mõlemad rühmad kolmandalt osapoolelt (vanemõppejõult) sissejuhatava loengu (30 minutit), millele järgneb iseseisev õppimine (50 minutit), kasutades etteantud iseseisevõppe vahendeid ja jaotusmaterjale.
Kvalitatiivse uurimistöö suunamiseks kasutatakse COREQ-i (kvalitatiivse uurimistöö aruandluse põhjalike kriteeriumide) kontrollnimekirja.
Tudengid andsid uurimistöö õppematerjali kohta tagasisidet küsitluse kaudu, mis sisaldas kolme avatud küsimust oma tugevuste, nõrkuste ja arenguvõimaluste kohta. Kõik 96 vastajat vastasid vabas vormis. Seejärel osales fookusgrupis kaheksa vabatahtlikku tudengit (n = 8). Intervjuud viidi läbi anatoomiakoolituskeskuses (kus katsed läbi viidi) ja need viis läbi uurija 4 (Ph.D.), meessoost mitte-anatoomiaõpetaja, kellel on üle 10 aasta kogemust õpiabi juhendamisel, kuid kes ei olnud seotud õpperühma koolitusega. Tudengid ei teadnud enne uuringu algust uurijate (ega uurimisrühma) isikuomadusi, kuid nõusolekuvorm teavitas neid uuringu eesmärgist. Fookusgrupis osalesid ainult uurija 4 ja tudengid. Uurija kirjeldas tudengitele fookusgruppi ja küsis neilt, kas nad sooviksid osaleda. Nad jagasid oma kogemusi 3D-printimise ja plastiiniseerimise õppimisel ning olid väga entusiastlikud. Moderaator esitas kuus suunavat küsimust, et julgustada tudengeid läbi töötama (lisamaterjal 1). Näideteks on õppimist ja õppimist soodustavate anatoomiliste instrumentide aspektide arutelu ning empaatia roll selliste proovidega töötamisel. Intervjuu esimene küsimus oli „Kuidas kirjeldaksite oma kogemust anatoomia uurimisel plastineeritud proovide ja 3D-prinditud koopiate abil?“. Kõik küsimused on avatud, võimaldades kasutajatel vastata küsimustele vabalt ja ilma eelarvamusteta, võimaldades avastada uusi andmeid ja ületada õppevahenditega väljakutseid. Osalejatel ei salvestatud kommentaare ega tulemuste analüüsi. Uuringu vabatahtlik iseloom vältis andmete küllastumist. Kogu vestlus salvestati analüüsiks.
Fookusgrupi salvestus (35 minutit) transkribeeriti sõna-sõnalt ja depersonaliseeriti (kasutati pseudonüüme). Lisaks koguti avatud küsimustikke. Fookusgrupi transkriptid ja küsitluse küsimused imporditi Microsoft Exceli arvutustabelisse (Microsoft Corporation, Redmond, WA) andmete triangulatsiooniks ja koondamiseks, et kontrollida võrreldavaid või järjepidevaid tulemusi või uusi tulemusi [41]. Seda tehakse teoreetilise temaatilise analüüsi abil [41, 42]. Iga õpilase tekstivastused lisatakse vastuste koguarvule. See tähendab, et mitut lauset sisaldavad kommentaarid käsitletakse ühe vastusena. Null-, puuduva- või kommentaarideta vastuseid ignoreeritakse. Kolm teadlast (naissoost teadlane doktorikraadiga, naissoost teadlane magistrikraadiga ja meessoost assistent bakalaureusekraadiga inseneriteaduses ja 1–3-aastase meditsiinihariduse uurimiskogemusega) kodeerisid iseseisvalt induktiivselt struktureerimata andmeid. Kolm programmeerijat kasutavad päris joonistusplokke, et kategoriseerida märkmepabereid sarnasuste ja erinevuste põhjal. Koodide süstemaatilise ja iteratiivse mustrituvastuse abil järjestamiseks ja rühmitamiseks viidi läbi mitu sessiooni, mille käigus koodid rühmitati alateemade (spetsiifilised või üldised omadused, näiteks õppevahendite positiivsed ja negatiivsed omadused) tuvastamiseks, mis seejärel moodustasid üldised teemad [41]. Konsensuse saavutamiseks kiitis lõplikud ained heaks 6-liikmeline meessoost teadlane (doktorikraad), kellel on 15-aastane anatoomia õpetamise kogemus.
Kooskõlas Helsingi deklaratsiooniga hindas Nanyangi Tehnikaülikooli (IRB) institutsionaalne eetikakomitee (2019-09-024) uuringuprotokolli ja hankis vajalikud heakskiidud. Osalejad andsid teadliku nõusoleku ja neid teavitati õigusest igal ajal osalemisest loobuda.
Üheksakümmend kuus esmakursuslasest meditsiiniüliõpilast andsid täieliku teadliku nõusoleku, esitasid põhilised demograafilised andmed, nagu sugu ja vanus, ning kinnitasid eelneva anatoomiaalase ametliku koolituse puudumist. I faasis (süda) ja II faasis (kaela dissektsioon) osales vastavalt 63 osalejat (33 meest ja 30 naist) ja 33 osalejat (18 meest ja 15 naist). Nende vanus oli vahemikus 18 kuni 21 aastat (keskmine ± standardhälve: 19,3 ± 0,9). Kõik 96 üliõpilast vastasid küsimustikule (katkestajaid ei olnud) ja 8 üliõpilast osales fookusgruppides. Plusside, miinuste ja parendusvajaduste kohta oli 278 avatud kommentaari. Analüüsitud andmete ja tulemuste aruande vahel ei olnud vastuolusid.
Fookusgrupi arutelude ja küsitlusele antud vastuste käigus kerkis esile neli teemat: tajutav autentsus, fundamentaalne mõistmine ja keerukus, lugupidav ja hooliv suhtumine, multimodaalsus ning juhtimine (joonis 2). Iga teemat kirjeldatakse allpool üksikasjalikumalt.
Neli teemat – tajutav autentsus, fundamentaalne mõistmine ja keerukus, austus ja hoolivus ning eelistus õppevahendite suhtes – põhinevad avatud küsitlusküsimuste temaatilisel analüüsil ja fookusgrupi aruteludel. Sinise ja kollase kasti elemendid esindavad vastavalt plaaditud proovi ja 3DP-mudeli omadusi. 3DP = 3D-printimine
Tudengid leidsid, et plastineeritud isendid olid realistlikumad, nende loomulikud värvid vastasid paremini päris surnukehadele ja anatoomilised detailid olid peenemad kui 3DP-mudelitel. Näiteks on lihaskiudude orientatsioon plastifitseeritud proovides 3DP-mudelitega võrreldes silmapaistvam. See kontrast on näidatud allolevas väites.
„…väga detailne ja täpne, nagu päris inimese oma (C17 osaleja; vabas vormis plastiiniseerituse ülevaade).“
Tudengid märkisid, et 3DP-tööriistad olid kasulikud anatoomia põhitõdede õppimiseks ja peamiste makroskoopiliste tunnuste hindamiseks, samas kui plastifitseeritud proovid olid ideaalsed keerukate anatoomiliste struktuuride ja piirkondade tundmise ja mõistmise laiendamiseks. Tudengid leidsid, et kuigi mõlemad instrumendid olid teineteise täpsed koopiad, jäi neil 3DP-mudelitega töötamisel võrreldes plastineeritud proovidega puudu väärtuslikku teavet. Seda on selgitatud allolevas avalduses.
„...esines mõningaid raskusi, näiteks... väikesed detailid nagu ovaalkael... üldiselt saab südame 3D-mudelit kasutada... kaela jaoks, võib-olla uurin plastiinisatsioonimudelit enesekindlamalt (osaleja PA1; 3DP, fookusgrupi arutelu).“
„…jämedaid struktuure on näha… detailsemalt on 3DP-proovid kasulikud näiteks jämedamate struktuuride (ja) suuremate, kergesti tuvastatavate asjade, näiteks lihaste ja organite uurimiseks… võib-olla (inimestele), kellel ei pruugi olla juurdepääsu plastineeritud proovidele (PA3 osaleja; 3DP, fookusgrupi arutelu)”.
Õpilased väljendasid plastineeritud isendite suhtes suuremat austust ja muret, kuid olid ka mures struktuuri hävimise pärast selle hapruse ja paindlikkuse puudumise tõttu. Vastupidi, õpilased rikastasid oma praktilist kogemust, mõistes, et 3DP-mudeleid saab kahjustuste korral reprodutseerida.
„… kipume olema ka plastiiniseerimismustrite suhtes ettevaatlikumad (PA2 osaleja; plastiiniseerimine, fookusgrupi arutelu)“.
„...plastineerimise käigus saadud isendite puhul on see nagu...midagi, mis on pikka aega säilinud. Kui ma selle kahjustasin... siis ma arvan, et me teame, et see näeb välja tõsisema kahjustusena, sest sellel on ajalugu (PA3 osaleja; plastineerimine, fookusgrupi arutelu).“
„3D-prinditud mudeleid saab toota suhteliselt kiiresti ja lihtsalt ... muutes 3D-mudelid kättesaadavaks rohkematele inimestele ja hõlbustades õppimist ilma näidiseid jagamata (I38 kaastööline; 3DP, vabatekstiline arvustus).“
„…3D-mudelitega saame natuke mängida, muretsemata liialt nende kahjustamise pärast, näiteks näidiste kahjustamise pärast… (PA2 osaleja; 3DP, fookusgrupi arutelu).“
Tudengite sõnul on plastineeritud isendite arv piiratud ja sügavamatele struktuuridele juurdepääs on nende jäikuse tõttu keeruline. 3DP-mudeli puhul loodavad nad anatoomilisi detaile veelgi täpsustada, kohandades mudelit huvipakkuvate valdkondadega personaalse õppe jaoks. Tudengid nõustusid, et nii plastifitseeritud kui ka 3DP-mudeleid saab õppimise parandamiseks kasutada koos muud tüüpi õppevahenditega, näiteks Anatomage tabeliga.
„Mõned sügavad sisemised struktuurid on halvasti nähtavad (osaleja C14; plastiinisatsioon, vabas vormis kommentaar).“
„Võib-olla oleksid lahkamistabelid ja muud meetodid väga kasulikud täiendused (liige C14; plastiiniseerimine, vabatekstiline ülevaade).“
„3D-mudelite detailsuse tagamisega on võimalik luua eraldi mudeleid, mis keskenduvad erinevatele piirkondadele ja aspektidele, näiteks närvidele ja veresoontele (osaleja I26; 3DP, vabatekstiline arvustus).“
Tudengid soovitasid lisada ka demonstratsiooni, kus õpetaja selgitaks mudeli õiget kasutamist, või lisajuhiseid annoteeritud näidispiltide kohta, et hõlbustada õppimist ja arusaamist, kuigi nad tunnistasid, et õppematerjal oli spetsiaalselt mõeldud iseseisvaks õppimiseks.
„...hindan iseseisvat uurimisstiili...võib-olla saaks rohkem juhiseid anda trükitud slaidide või märkmete kujul... (osaleja C02; üldiselt vabas vormis kommentaarid).“
„Sisueksperdid või täiendavate visuaalsete tööriistade, näiteks animatsiooni või video olemasolu aitavad meil 3D-mudelite struktuuri paremini mõista (liige C38; vabas tekstis arvustused üldiselt).“
Esimese aasta meditsiinitudengitelt küsiti nende õpikogemuse ja 3D-prinditud ning plastifitseeritud proovide kvaliteedi kohta. Nagu oodatud, leidsid tudengid, et plastifitseeritud proovid olid realistlikumad ja täpsemad kui 3D-prinditud proovid. Neid tulemusi kinnitab ka eeluuring [7]. Kuna dokumendid on tehtud annetatud surnukehadest, on need autentsed. Kuigi tegemist oli sarnaste morfoloogiliste omadustega plastifitseeritud isendi 1:1 koopiaga [8], peeti polümeeril põhinevat 3D-prinditud mudelit vähem realistlikuks ja vähem realistlikuks, eriti tudengite puhul, kelle puhul sellised detailid nagu ovaalse lohu servad ei olnud südame 3DP-mudelis võrreldes plastifitseeritud mudeliga nähtavad. See võib olla tingitud kompuutertomograafia pildi kvaliteedist, mis ei võimalda piiride selget eristamist. Seetõttu on selliseid struktuure segmenteerimistarkvaras keeruline segmenteerida, mis mõjutab 3D-printimise protsessi. See võib tekitada kahtlusi 3DP-tööriistade kasutamise suhtes, kuna kardetakse, et olulised teadmised lähevad kaduma, kui ei kasutata standardseid tööriistu, näiteks plastifitseeritud proove. Kirurgilisest koolitusest huvitatud tudengid võivad pidada vajalikuks kasutada praktilisi mudeleid [43]. Praegused tulemused on sarnased varasemate uuringutega, mis leidsid, et plastmudelitel [44] ja 3DP-proovidel ei ole tegelike proovide täpsust [45].
Üliõpilaste ligipääsetavuse ja seega ka rahulolu parandamiseks tuleb arvestada ka tööriistade maksumuse ja kättesaadavusega. Tulemused toetavad 3DP-mudelite kasutamist anatoomiliste teadmiste omandamiseks nende kulutõhusa valmistamise tõttu [6, 21]. See on kooskõlas varasema uuringuga, mis näitas plastifitseeritud ja 3DP-mudelite võrreldavat objektiivset tulemuslikkust [21]. Üliõpilased leidsid, et 3DP-mudelid olid kasulikumad anatoomiliste põhimõistete, organite ja tunnuste uurimiseks, samas kui plastineeritud proovid olid sobivamad keeruka anatoomia uurimiseks. Lisaks pooldasid õpilased 3DP-mudelite kasutamist koos olemasolevate surnukehade proovide ja kaasaegse tehnoloogiaga, et parandada õpilaste arusaamist anatoomiast. Sama objekti saab esitada mitmel viisil, näiteks südame anatoomia kaardistamine surnukehade abil, 3D-printimine, patsientide skaneerimine ja virtuaalsed 3D-mudelid. See multimodaalne lähenemisviis võimaldab õpilastel anatoomiat illustreerida erineval viisil, edastada õpitut erineval viisil ja kaasata õpilasi erineval viisil [44]. Uuringud on näidanud, et autentsed õppematerjalid, näiteks surnukehade tööriistad, võivad mõnedele õpilastele olla keerulised anatoomia õppimisega seotud kognitiivse koormuse tõttu [46]. Kognitiivse koormuse mõju mõistmine õpilaste õppimisele ja tehnoloogiate rakendamine kognitiivse koormuse vähendamiseks parema õpikeskkonna loomiseks on kriitilise tähtsusega [47, 48]. Enne õpilaste tutvustamist surnukehade materjaliga võivad 3DP-mudelid olla kasulik meetod anatoomia põhiliste ja oluliste aspektide demonstreerimiseks, et vähendada kognitiivset koormust ja parandada õppimist. Lisaks saavad õpilased 3DP-mudeleid koju kaasa võtta ülevaatamiseks koos õpikute ja loengumaterjalidega ning laiendada anatoomia õppimist ka laborist väljapoole [45]. Autori asutuses ei ole aga 3DP-komponentide eemaldamise praktikat veel rakendatud.
Selles uuringus austati plastineeritud proove rohkem kui 3DP-koopiaid. See järeldus on kooskõlas varasemate uuringutega, mis näitavad, et surnukehade isendid kui „esimene patsient“ äratavad austust ja empaatiat, samas kui tehismudelid seda ei tee [49]. Realistlik plastineeritud inimkude on intiimne ja realistlik. Surnukeha materjali kasutamine võimaldab õpilastel arendada humanistlikke ja eetilisi ideaale [50]. Lisaks võivad õpilaste arusaama plastineerimismustritest mõjutada nende kasvavad teadmised surnukehade annetamise programmidest ja/või plastineerimisprotsessist. Plastineerimine on annetatud surnukehad, mis matkivad empaatiat, imetlust ja tänulikkust, mida õpilased oma doonorite vastu tunnevad [10, 51]. Need omadused eristavad humanistlikke õdesid ja kui neid arendada, võivad need aidata neil professionaalselt edasi areneda, hinnates ja tundes kaasa patsientidele [25, 37]. See on võrreldav vaiksete juhendajatega, kes kasutavad märga inimese dissektsiooni [37, 52, 53]. Kuna plastineerimiseks mõeldud isendid annetati surnukehadelt, pidasid õpilased neid vaikseteks juhendajateks, mis teenis selle uue õppevahendi vastu austuse. Kuigi nad teavad, et 3DP-mudeleid valmistavad masinad, naudivad nad nende kasutamist ikkagi. Iga rühm tunneb, et nende eest hoolitsetakse ja mudelit käideldakse hoolikalt, et säilitada selle terviklikkus. Tudengid võivad juba teada, et 3DP-mudeleid luuakse patsiendiandmetest hariduslikel eesmärkidel. Autori asutuses antakse enne anatoomia ametliku õppe alustamist sissejuhatav anatoomiakursus anatoomia ajaloost, mille järel tudengid annavad vande. Vande peamine eesmärk on sisendada tudengitesse humanistlike väärtuste mõistmist, austust anatoomiliste instrumentide vastu ja professionaalsust. Anatoomiliste instrumentide ja pühendumuse kombinatsioon aitab sisendada hoolivuse ja austuse tunnet ning võib-olla tuletab tudengitele meelde nende tulevasi kohustusi patsientide ees [54].
Õppevahendite edasise täiustamise osas kaasasid nii plastineerimis- kui ka 3DP-rühma õpilased oma osalemisse ja õppimisse struktuuri hävimise hirmu. Fookusgrupi aruteludes toodi aga esile muret plaaditud proovide struktuuri purunemise pärast. Seda tähelepanekut kinnitavad varasemad plastifitseeritud proovide uuringud [9, 10]. Struktuurimanipulatsioonid, eriti kaelamudelid, on vajalikud sügavamate struktuuride uurimiseks ja kolmemõõtmeliste ruumiliste suhete mõistmiseks. Taktiilse ja visuaalse teabe kasutamine aitab õpilastel kujundada detailsema ja terviklikuma pildi kolmemõõtmelistest anatoomilistest osadest [55]. Uuringud on näidanud, et füüsiliste objektide taktiilne manipuleerimine võib vähendada kognitiivset koormust ning viia parema arusaamise ja teabe meeldejätmiseni [55]. On oletatud, et 3DP-mudelite täiendamine plastifitseeritud proovidega võib parandada õpilaste suhtlust proovidega, kartmata struktuure kahjustada.
Postituse aeg: 21. juuli 2023