Tradisjonell disseksjon av kadaver er i tilbakegang, mens plastinering og 3D-printede (3DP) modeller blir stadig mer populære som et alternativ til tradisjonelle anatomiundervisningsmetoder. Det er ikke klart hva styrkene og svakhetene ved disse nye verktøyene er, og hvordan de kan påvirke studentenes anatomilæringserfaring, som inkluderer menneskelige verdier som respekt, omsorg og empati.
Umiddelbart etter den randomiserte crossover-studien ble 96 studenter invitert. Et pragmatisk design ble brukt for å utforske læringsopplevelser ved hjelp av anatomisk plastifiserte og 3D-modeller av hjertet (stadium 1, n=63) og nakken (stadium 2, n=33). En induktiv tematisk analyse ble utført basert på 278 fritekstanmeldelser (med referanse til styrker, svakheter, forbedringsområder) og ordrette transkripsjoner av fokusgrupper (n = 8) om læring av anatomi ved hjelp av disse verktøyene.
Fire temaer ble identifisert: opplevd autentisitet, grunnleggende forståelse og kompleksitet, holdninger til respekt og omsorg, multimodalitet og lederskap.
Generelt sett følte studentene at de plastinerte prøvene var mer realistiske og derfor føltes mer respekterte og ivaretatt enn 3DP-modellene, som var enklere å bruke og bedre egnet for å lære grunnleggende anatomi.
Obduksjon av mennesker har vært en standard undervisningsmetode brukt i medisinsk utdanning siden 1600-tallet [1, 2]. På grunn av begrenset tilgang, høye kostnader for vedlikehold av kadaver [3, 4], en betydelig reduksjon i anatomiopplæringstid [1, 5] og teknologiske fremskritt [3, 6], er imidlertid anatomitimer undervist ved hjelp av tradisjonelle disseksjonsmetoder i tilbakegang. Dette åpner for nye muligheter for å forske på nye undervisningsmetoder og verktøy, som plastinerte menneskelige prøver og 3D-printede (3DP) modeller [6,7,8].
Hvert av disse verktøyene har fordeler og ulemper. De belagte prøvene er tørre, luktfrie, realistiske og ufarlige [9,10,11], noe som gjør dem ideelle for undervisning og engasjering av studenter i studiet og forståelsen av anatomi. Imidlertid er de også stive og mindre fleksible [10, 12], så de antas å være vanskeligere å manipulere og nå dypere strukturer [9]. Når det gjelder kostnader, er plastifiserte prøver generelt dyrere å kjøpe og vedlikeholde enn 3DP-modeller [6,7,8]. På den annen side tillater 3DP-modeller forskjellige teksturer [7, 13] og farger [6, 14] og kan tilordnes bestemte deler, noe som hjelper studentene lettere å identifisere, skille og huske viktige strukturer, selv om dette virker mindre realistisk enn plastifiserte prøver.
En rekke studier har undersøkt læringsutbyttet/ytelsen til ulike typer anatomiske instrumenter, som plastifiserte prøver, 2D-bilder, våte snitt, Anatomage-bord (Anatomage Inc., San Jose, CA) og 3DP-modeller [11, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21]. Resultatene varierte imidlertid avhengig av valg av treningsinstrument som ble brukt i kontroll- og intervensjonsgruppene, samt avhengig av ulike anatomiske regioner [14, 22]. For eksempel, når det ble brukt i kombinasjon med våtdisseksjon [11, 15] og obduksjonsbord [20], rapporterte studentene høyere læringstilfredshet og holdninger til plastinerte prøver. På samme måte gjenspeiler bruken av plastineringsmønstre det positive resultatet av studentenes objektive kunnskap [23, 24].
3DP-modeller brukes ofte som et supplement til tradisjonelle undervisningsmetoder [14,17,21]. Loke et al. (2017) rapporterte om bruken av 3DP-modellen for å forstå medfødt hjertesykdom hos en barnelege [18]. Denne studien viste at 3DP-gruppen hadde høyere læringstilfredshet, bedre forståelse av Fallots tetrade og forbedret evne til å håndtere pasienter (selvtillitstrohet) sammenlignet med 2D-avbildningsgruppen. Å studere anatomien til kartreet og anatomien til hodeskallen ved hjelp av 3DP-modeller gir samme læringstilfredshet som 2D-bilder [16, 17]. Disse studiene har vist at 3DP-modeller er bedre enn 2D-illustrasjoner når det gjelder elevopplevd læringstilfredshet. Studier som spesifikt sammenligner 3DP-modeller med flere materialer med plastifiserte prøver er imidlertid begrenset. Mogali et al. (2021) brukte plastineringsmodellen med dens 3DP-hjerte- og nakkemodeller og rapporterte en lignende økning i kunnskap mellom kontroll- og eksperimentelle grupper [21].
Det er imidlertid behov for mer bevis for å få en dypere forståelse av hvorfor studentenes læringsopplevelse avhenger av valget av anatomiske instrumenter og ulike deler av kroppen og organene [14, 22]. Humanistiske verdier er et interessant aspekt som kan påvirke denne oppfatningen. Dette refererer til respekten, omsorgen, empatien og medfølelsen som forventes av studenter som blir leger [25, 26]. Humanistiske verdier har tradisjonelt blitt søkt i obduksjoner, ettersom studentene læres å føle empati med og ta vare på donerte lik, og derfor har studiet av anatomi alltid hatt en spesiell plass [27, 28]. Dette måles imidlertid sjelden i plastifiserings- og 3DP-verktøy. I motsetning til lukkede Likert-spørreskjemaer, gir kvalitative datainnsamlingsmetoder som fokusgruppediskusjoner og åpne spørreskjemaer innsikt i deltakernes kommentarer skrevet i tilfeldig rekkefølge for å forklare effekten av nye læringsverktøy på deres læringsopplevelse.
Så denne forskningen hadde som mål å svare på hvordan studenter oppfatter anatomi annerledes når de får gitt faste verktøy (plastinering) kontra fysiske 3D-printede bilder for å lære anatomi?
For å svare på spørsmålene ovenfor har studentene muligheten til å tilegne seg, akkumulere og dele anatomisk kunnskap gjennom teaminteraksjon og samarbeid. Dette konseptet stemmer godt overens med den konstruktivistiske teorien, der individer eller sosiale grupper aktivt skaper og deler sin kunnskap [29]. Slike interaksjoner (for eksempel mellom jevnaldrende, mellom studenter og lærere) påvirker læringstilfredshet [30, 31]. Samtidig vil studentenes læringsopplevelse også bli påvirket av faktorer som læringsbekvemmelighet, miljø, undervisningsmetoder og kursinnhold [32]. Deretter kan disse egenskapene påvirke studentenes læring og mestring av emner av interesse for dem [33, 34]. Dette kan være relatert til det teoretiske perspektivet til pragmatisk epistemologi, der den første innhøstingen eller formuleringen av personlig erfaring, intelligens og oppfatninger kan bestemme neste handlingsforløp [35]. Den pragmatiske tilnærmingen er nøye planlagt for å identifisere komplekse emner og deres rekkefølge gjennom intervjuer og spørreundersøkelser, etterfulgt av tematisk analyse [36].
Kadaverprøver blir ofte sett på som stille mentorer, ettersom de blir sett på som betydelige gaver til fordel for vitenskap og menneskehet, og inspirerer respekt og takknemlighet fra studenter til sine givere [37, 38]. Tidligere studier har rapportert lignende eller høyere objektive poengsummer mellom kadaver-/plastineringsgruppen og 3DP-gruppen [21, 39], men det var uklart om studentene deler den samme læringsopplevelsen, inkludert humanistiske verdier, mellom de to gruppene. For videre forskning bruker denne studien pragmatismeprinsippet [36] for å undersøke læringsopplevelsen og egenskapene til 3DP-modeller (farge og tekstur) og sammenligne dem med plastinerte prøver basert på tilbakemeldinger fra studenter.
Studentenes oppfatninger kan deretter påvirke lærernes beslutninger om å velge passende anatomiverktøy basert på hva som er og ikke er effektivt for anatomiundervisning. Denne informasjonen kan også hjelpe lærere med å identifisere elevenes preferanser og bruke passende analyseverktøy for å forbedre læringsopplevelsen.
Denne kvalitative studien hadde som mål å utforske hva studentene anser som en viktig læringsopplevelse ved bruk av plastifiserte hjerte- og halsprøver sammenlignet med 3DP-modeller. I følge en foreløpig studie av Mogali et al. i 2018, anså studentene plastifiserte prøver som mer realistiske enn 3DP-modeller [7]. Så la oss anta:
Gitt at plastinasjoner ble laget av ekte kadavere, ble det forventet at studentene ville se mer positivt på plastinasjoner enn 3DP-modeller med tanke på autentisitet og humanistisk verdi.
Denne kvalitative studien er relatert til to tidligere kvantitative studier [21, 40] fordi dataene som ble presentert i alle tre studiene ble samlet inn samtidig fra samme utvalg av studentdeltakere. Den første artikkelen demonstrerte lignende objektive målinger (testresultater) mellom plastinerings- og 3DP-gruppene [21], og den andre artikkelen brukte faktoranalyse for å utvikle et psykometrisk validert instrument (fire faktorer, 19 elementer) for å måle utdanningskonstruksjoner som læringstilfredshet, mestringstro, humanistiske verdier og begrensninger i læringsmedier [40]. Denne studien undersøkte åpne og fokusgruppediskusjoner av høy kvalitet for å finne ut hva studenter anser som viktig når de lærer anatomi ved hjelp av plastinerte prøver og 3D-printede modeller. Dermed skiller denne studien seg fra de to foregående artiklene når det gjelder forskningsmål/spørsmål, data og analysemetoder for å få innsikt i kvalitativ studenttilbakemelding (fritekstkommentarer pluss fokusgruppediskusjon) om bruk av 3DP-verktøy sammenlignet med plastifiserte prøver. Dette betyr at den foreliggende studien fundamentalt løser et annet forskningsspørsmål enn de to foregående artiklene [21, 40].
Ved forfatterens institusjon er anatomi integrert i systemiske kurs som hjerte-lunge, endokrinologi, muskel- og skjelettsykdommer, osv., i de to første årene av det femårige Bachelor of Medicine og Bachelor of Surgery (MBBS)-programmet. Gipsede prøver, plastmodeller, medisinske bilder og virtuelle 3D-modeller brukes ofte i stedet for disseksjons- eller våtdisseksjonsprøver for å støtte generell anatomipraksis. Gruppestudier erstatter de tradisjonelle forelesningene som undervises, med fokus på anvendelse av tilegnet kunnskap. På slutten av hver systemmodul tar du en online formativ anatomiøvingstest som inkluderer 20 individuelle beste svar (SBA-er) som dekker generell anatomi, avbildning og histologi. Totalt ble det gjennomført fem formative tester i løpet av eksperimentet (tre i det første året og to i det andre året). Den kombinerte omfattende skriftlige vurderingen for år 1 og 2 inkluderer to oppgaver, hver med 120 SBA-er. Anatomi blir en del av disse vurderingene, og vurderingsplanen bestemmer antall anatomiske spørsmål som skal inkluderes.
For å forbedre forholdet mellom elev og utvalg ble interne 3DP-modeller basert på plastinerte prøver studert for undervisning og læring av anatomi. Dette gir en mulighet til å fastslå den pedagogiske verdien av nye 3DP-modeller sammenlignet med plastinerte prøver før de formelt inkluderes i anatomipensumet.
I denne studien ble computertomografi (CT) (64-snitts Somatom Definition Flash CT-skanner, Siemens Healthcare, Erlangen, Tyskland) utført på plastmodeller av hjertet (ett helt hjerte og ett hjerte i tverrsnitt) og hode og nakke (ett helt og ett midsagittalt plan hode-hals) (fig. 1). DICOM-bilder (Digital Imaging and Communications in Medicine) ble tatt og lastet inn i 3D Slicer (versjon 4.8.1 og 4.10.2, Harvard Medical School, Boston, Massachusetts) for strukturell segmentering etter type som muskler, arterier, nerver og bein. De segmenterte filene ble lastet inn i Materialize Magics (versjon 22, Materialize NV, Leuven, Belgia) for å fjerne støyskallene, og utskriftsmodellene ble lagret i STL-format, som deretter ble overført til en Objet 500 Connex3 Polyjet-skriver (Stratasys, Eden Prairie, MN) for å lage 3D-anatomiske modeller. Fotopolymeriserbare harpikser og transparente elastomerer (VeroYellow, VeroMagenta og TangoPlus) herder lag for lag under påvirkning av UV-stråling, noe som gir hver anatomiske struktur sin egen tekstur og farge.
Anatomiverktøy brukt i denne studien. Venstre: Hals; høyre: belagt og 3D-printet hjerte.
I tillegg ble den ascenderende aorta og koronarsystemet valgt fra helhjertemodellen, og basestillas ble konstruert for å festes til modellen (versjon 22, Materialize NV, Leuven, Belgia). Modellen ble printet på en Raise3D Pro2-skriver (Raise3D Technologies, Irvine, CA) ved bruk av termoplastisk polyuretan (TPU)-filament. For å vise modellens arterier måtte det printede TPU-støttematerialet fjernes og blodårene males med rød akryl.
Førsteårsstudenter i medisin ved Lee Kong Chiang fakultet for medisin i studieåret 2020-2021 (n = 163, 94 menn og 69 kvinner) mottok en e-postinvitasjon til å delta i denne studien som en frivillig aktivitet. Det randomiserte crossover-eksperimentet ble utført i to trinn, først med et hjertesnitt og deretter med et nakkesnitt. Det er en seks ukers utvaskingsperiode mellom de to trinnene for å minimere gjenværende effekter. I begge trinnene var studentene blinde for læringsemner og gruppeoppgaver. Ikke mer enn seks personer i en gruppe. Studenter som mottok plastinerte prøver i første trinn mottok 3DP-modeller i andre trinn. I hvert trinn mottar begge gruppene en introduksjonsforelesning (30 minutter) fra en tredjepart (førstelærer) etterfulgt av selvstudium (50 minutter) ved hjelp av de medfølgende selvstudiumverktøyene og utdelingsarkene.
COREQ-sjekklisten (Comprehensive Criteria for Qualitative Research Reporting) brukes til å veilede kvalitativ forskning.
Studentene ga tilbakemeldinger på forskningslæringsmateriellet gjennom en spørreundersøkelse som inkluderte tre åpne spørsmål om deres styrker, svakheter og utviklingsmuligheter. Alle de 96 respondentene ga fritt formulerte svar. Deretter deltok åtte studentfrivillige (n = 8) i fokusgruppen. Intervjuene ble gjennomført ved Anatomy Training Center (der eksperimentene ble utført) og ble utført av forsker 4 (Ph.D.), en mannlig ikke-anatomiinstruktør med over 10 års erfaring med TBL-tilrettelegging, men ikke involvert i studieteamets opplæring. Studentene kjente ikke til forskernes (eller forskergruppens) personlige egenskaper før studiestart, men samtykkeskjemaet informerte dem om formålet med studien. Bare forsker 4 og studentene deltok i fokusgruppen. Forskeren beskrev fokusgruppen for studentene og spurte dem om de ville delta. De delte sine erfaringer med å lære 3D-printing og plastinering og var veldig entusiastiske. Tilretteleggeren stilte seks ledende spørsmål for å oppmuntre studentene til å jobbe seg gjennom (Tilleggsmateriell 1). Eksempler inkluderer diskusjon av aspekter ved anatomiske instrumenter som fremmer læring og læring, og empatiens rolle i arbeid med slike prøver. «Hvordan vil du beskrive din erfaring med å studere anatomi ved hjelp av plastinerte prøver og 3D-printede kopier?» var det første spørsmålet i intervjuet. Alle spørsmålene er åpne, slik at brukerne kan svare fritt uten partiske områder, slik at nye data kan oppdages og utfordringer kan overvinnes med læringsverktøy. Deltakerne mottok ingen opptak av kommentarer eller analyse av resultatene. Studiens frivillige natur unngikk datametning. Hele samtalen ble tatt opp for analyse.
Fokusgruppeopptaket (35 minutter) ble transkribert ordrett og depersonalisert (pseudonymer ble brukt). I tillegg ble åpne spørreskjemaspørsmål samlet inn. Fokusgruppetranskripter og undersøkelsesspørsmål ble importert til et Microsoft Excel-regneark (Microsoft Corporation, Redmond, WA) for datatriangulering og aggregering for å sjekke for sammenlignbare eller konsistente resultater eller nye resultater [41]. Dette gjøres gjennom teoretisk tematisk analyse [41, 42]. Hver students tekstsvar legges til det totale antallet svar. Dette betyr at kommentarer som inneholder flere setninger vil bli behandlet som ett. Svar med null, ingen eller ingen kommentarer vil bli ignorert. Tre forskere (en kvinnelig forsker med doktorgrad, en kvinnelig forsker med mastergrad og en mannlig assistent med bachelorgrad i ingeniørfag og 1–3 års forskningserfaring innen medisinsk utdanning) kodet uavhengig av hverandre ustrukturerte data induktivt. Tre programmerere bruker ekte tegneblokker for å kategorisere post-it-lapper basert på likheter og forskjeller. Flere økter ble gjennomført for å ordne og gruppere koder gjennom systematisk og iterativ mønstergjenkjenning, hvor koder ble gruppert for å identifisere underemner (spesifikke eller generelle egenskaper som positive og negative egenskaper ved læringsverktøy) som deretter dannet overordnede temaer [41]. For å oppnå konsensus godkjente en mannlig forsker (Ph.D.) med 15 års erfaring i undervisning i anatomi de endelige emnene.
I samsvar med Helsingforsdeklarasjonen evaluerte den institusjonelle vurderingsnemnda ved Nanyang Technological University (IRB) (2019-09-024) studieprotokollen og innhentet nødvendige godkjenninger. Deltakerne ga informert samtykke og ble informert om sin rett til å trekke seg fra deltakelsen når som helst.
Nittiseks førsteårsstudenter i medisin ga fullt informert samtykke, grunnleggende demografiske opplysninger som kjønn og alder, og erklærte ingen tidligere formell opplæring i anatomi. Fase I (hjerte) og fase II (nakkedisseksjon) involverte henholdsvis 63 deltakere (33 menn og 30 kvinner) og 33 deltakere (18 menn og 15 kvinner). Alderen deres varierte fra 18 til 21 år (gjennomsnitt ± standardavvik: 19,3 ± 0,9) år. Alle 96 studentene svarte på spørreskjemaet (ingen frafalt), og 8 studenter deltok i fokusgrupper. Det var 278 åpne kommentarer om fordeler, ulemper og behov for forbedring. Det var ingen uoverensstemmelser mellom de analyserte dataene og funnrapporten.
Gjennom fokusgruppediskusjonene og svarene i spørreundersøkelsen kom fire temaer frem: opplevd autentisitet, grunnleggende forståelse og kompleksitet, holdninger til respekt og omsorg, multimodalitet og lederskap (figur 2). Hvert tema er beskrevet mer detaljert nedenfor.
De fire temaene – opplevd autentisitet, grunnleggende forståelse og kompleksitet, respekt og omsorg, og preferanse for læringsmedier – er basert på tematisk analyse av åpne spørreskjemaer og fokusgruppediskusjoner. Elementene i de blå og gule boksene representerer egenskapene til henholdsvis den plateutskrevne prøven og 3D-modellen. 3DP = 3D-printing
Studentene mente at de plastinerte prøvene var mer realistiske, hadde naturlige farger som var mer representative for ekte kadavere, og hadde finere anatomiske detaljer enn 3DP-modellene. For eksempel er muskelfiberorienteringen mer fremtredende i plastifiserte prøver sammenlignet med 3DP-modeller. Denne kontrasten vises i utsagnet nedenfor.
«...svært detaljert og nøyaktig, som fra en ekte person (C17-deltaker; anmeldelse av frittstående plastinering).»
Studentene bemerket at 3DP-verktøyene var nyttige for å lære grunnleggende anatomi og vurdere viktige makroskopiske trekk, mens de plastifiserte prøvene var ideelle for å utvide kunnskapen og forståelsen av komplekse anatomiske strukturer og regioner ytterligere. Studentene følte at selv om begge instrumentene var eksakte kopier av hverandre, manglet de verdifull informasjon når de jobbet med 3DP-modeller sammenlignet med plastifiserte prøver. Dette forklares i utsagnet nedenfor.
«...det var noen vanskeligheter som... små detaljer som fossa ovale... generelt kan en 3D-modell av hjertet brukes... til halsen, kanskje jeg vil studere plastinasjonsmodellen med mer sikkerhet (deltaker PA1; 3DP, fokusgruppediskusjon»).
«...grove strukturer kan sees... i detalj er 3DP-prøver nyttige for å studere for eksempel grovere strukturer (og) større, lett identifiserbare ting som muskler og organer... kanskje (for) folk som kanskje ikke har tilgang til plastinerte prøver (PA3-deltaker; 3DP, fokusgruppediskusjon)».
Studentene uttrykte mer respekt og bekymring for de plastinerte prøvene, men var også bekymret for ødeleggelsen av strukturen på grunn av dens skjørhet og manglende fleksibilitet. Tvert imot økte studentene sin praktiske erfaring ved å innse at 3DP-modeller kunne reproduseres hvis de ble skadet.
«... vi har også en tendens til å være mer forsiktige med plastinasjonsmønstre (PA2-deltaker; plastinasjon, fokusgruppediskusjon)».
«...for plastinasjonsprøver er det som...noe som har blitt bevart i lang tid. Hvis jeg skadet det...tror jeg vi vet at det ser ut som mer alvorlig skade fordi det har en historie (PA3-deltaker; plastinasjon, fokusgruppediskusjon).»
«3D-printede modeller kan produseres relativt raskt og enkelt ... noe som gjør 3D-modeller tilgjengelige for flere og legger til rette for læring uten å måtte dele eksempler (I38-bidragsyter; 3DP, fritekstanmeldelse).»
«...med 3D-modeller kan vi leke litt uten å bekymre oss for mye for å skade dem, som å skade prøver... (PA2-deltaker; 3DP, fokusgruppediskusjon).»
Ifølge studentene er antallet plastinerte prøver begrenset, og tilgang til dypere strukturer er vanskelig på grunn av deres stive form. For 3DP-modellen håper de å forbedre de anatomiske detaljene ytterligere ved å skreddersy modellen til interesseområder for personlig tilpasset læring. Studentene var enige om at både plastifiserte og 3DP-modeller kan brukes i kombinasjon med andre typer undervisningsverktøy som Anatomage-bordet for å forbedre læringen.
«Noen dype indre strukturer er dårlig synlige (deltaker C14; plastinering, kommentar i fritt format).»
«Kanskje obduksjonstabeller og andre metoder ville være et svært nyttig tillegg (medlem C14; plastinering, fritekstgjennomgang).»
«Ved å sørge for at 3D-modellene er godt detaljerte, kan man ha separate modeller som fokuserer på forskjellige områder og forskjellige aspekter, som nerver og blodårer (deltaker I26; 3DP, gjennomgang i fritekst).»
Studentene foreslo også å inkludere en demonstrasjon for læreren som forklarer hvordan modellen brukes riktig, eller ytterligere veiledning om kommenterte eksempelbilder for å legge til rette for studier og forståelse i forelesningsnotatene, selv om de erkjente at studiet var spesielt utviklet for selvstudium.
«...Jeg setter pris på den uavhengige forskningsstilen ... kanskje mer veiledning kunne gitts i form av trykte lysbilder eller noen notater ... (deltaker C02; kommentarer i fritekst generelt).»
«Innholdseksperter eller tilgang til ytterligere visuelle verktøy som animasjon eller video kan hjelpe oss med å bedre forstå strukturen til 3D-modeller (medlem C38; generelle anmeldelser i fritekst).»
Førsteårs medisinstudenter ble spurt om læringserfaringene sine og kvaliteten på de 3D-printede og plastifiserte prøvene. Som forventet syntes studentene at de plastifiserte prøvene var mer realistiske og nøyaktige enn de 3D-printede. Disse resultatene bekreftes av en foreløpig studie [7]. Siden journalene er laget av donerte lik, er de autentiske. Selv om det var en 1:1-kopi av en plastinert prøve med lignende morfologiske egenskaper [8], ble den polymerbaserte 3D-printede modellen ansett som mindre realistisk og mindre realistisk, spesielt hos studenter der detaljer som kantene på den ovale fossa ikke var synlige i 3DP-modellen av hjertet sammenlignet med den plastinert modellen. Dette kan skyldes kvaliteten på CT-bildet, som ikke tillater tydelig avgrensning av grensene. Derfor er det vanskelig å segmentere slike strukturer i segmenteringsprogramvare, noe som påvirker 3D-printingsprosessen. Dette kan reise tvil om bruken av 3DP-verktøy, da de frykter at viktig kunnskap vil gå tapt hvis standardverktøy som plastifiserte prøver ikke brukes. Studenter som er interessert i kirurgisk opplæring kan finne det nødvendig å bruke praktiske modeller [43]. De nåværende resultatene ligner på tidligere studier som fant at plastmodeller [44] og 3DP-prøver ikke har nøyaktigheten til virkelige prøver [45].
For å forbedre studentenes tilgjengelighet og dermed studenttilfredshet, må man også vurdere kostnadene og tilgjengeligheten til verktøy. Resultatene støtter bruken av 3DP-modeller for å tilegne seg anatomisk kunnskap på grunn av deres kostnadseffektive fremstilling [6, 21]. Dette er i samsvar med en tidligere studie som viste sammenlignbar objektiv ytelse for plastifiserte modeller og 3DP-modeller [21]. Studentene mente at 3DP-modeller var mer nyttige for å studere grunnleggende anatomiske konsepter, organer og funksjoner, mens plastifiserte prøver var mer egnet for å studere kompleks anatomi. I tillegg forfektet studentene bruk av 3DP-modeller i forbindelse med eksisterende kadaverprøver og moderne teknologi for å forbedre studentenes forståelse av anatomi. Flere måter å representere det samme objektet på, for eksempel kartlegging av hjertets anatomi ved hjelp av kadavere, 3D-printing, pasientskanninger og virtuelle 3D-modeller. Denne multimodale tilnærmingen lar studentene illustrere anatomi på forskjellige måter, kommunisere det de har lært på forskjellige måter og engasjere studentene på forskjellige måter [44]. Forskning har vist at autentiske læringsmateriell som kadaververktøy kan være utfordrende for noen studenter når det gjelder den kognitive belastningen forbundet med å lære anatomi [46]. Det er avgjørende å forstå virkningen av kognitiv belastning på studentenes læring og å anvende teknologier for å redusere kognitiv belastning for å skape et bedre læringsmiljø [47, 48]. Før studentene introduseres for materiale fra kadavere, kan 3DP-modeller være en nyttig metode for å demonstrere grunnleggende og viktige aspekter ved anatomi for å redusere kognitiv belastning og forbedre læringen. I tillegg kan studentene ta med seg 3DP-modellene hjem for repetisjon i kombinasjon med lærebøker og forelesningsmateriell og utvide studiet av anatomi utover laboratoriet [45]. Praksisen med å fjerne 3DP-komponenter er imidlertid ennå ikke implementert ved forfatterens institusjon.
I denne studien ble plastinert prøver mer respektert enn 3DP-replikaer. Denne konklusjonen er i samsvar med tidligere forskning som viser at kadaverprøver som «første pasient» fortjener respekt og empati, mens kunstige modeller ikke gjør det [49]. Realistisk plastinert menneskelig vev er intimt og realistisk. Bruken av kadavermateriale lar studentene utvikle humanistiske og etiske idealer [50]. I tillegg kan studentenes oppfatninger av plastinasjonsmønstre påvirkes av deres økende kunnskap om kadaverdonasjonsprogrammer og/eller plastinasjonsprosessen. Plastinasjon er donerte kadavere som etterligner empatien, beundringen og takknemligheten som studentene føler for sine donorer [10, 51]. Disse egenskapene kjennetegner humanistiske sykepleiere, og hvis de dyrkes, kan de hjelpe dem med å avansere profesjonelt ved å sette pris på og føle empati med pasienter [25, 37]. Dette kan sammenlignes med stille veiledere som bruker våt menneskelig disseksjon [37, 52, 53]. Siden prøvene til plastinasjon ble donert fra kadavere, ble de sett på som stille veiledere av studentene, noe som ga respekt for dette nye undervisningsverktøyet. Selv om de vet at 3DP-modeller er laget av maskiner, liker de fortsatt å bruke dem. Hver gruppe føler seg ivaretatt, og modellen håndteres med forsiktighet for å bevare dens integritet. Studentene vet kanskje allerede at 3DP-modeller er laget fra pasientdata for pedagogiske formål. Ved forfatterens institusjon, før studentene begynner det formelle studiet av anatomi, gis det et innføringskurs i anatomiens historie, hvoretter studentene avlegger en ed. Hovedformålet med eden er å innprente studentene en forståelse av humanistiske verdier, respekt for anatomiske instrumenter og profesjonalitet. Kombinasjonen av anatomiske instrumenter og engasjement kan bidra til å innprente en følelse av omsorg, respekt og kanskje minne studentene på deres fremtidige ansvar overfor pasienter [54].
Når det gjelder fremtidige forbedringer av læringsverktøy, innlemmet studenter fra både plastinerings- og 3DP-gruppene frykten for strukturødeleggelse i sin deltakelse og læring. Imidlertid ble bekymringer om forstyrrelse av strukturen til platede prøver fremhevet under fokusgruppediskusjonene. Denne observasjonen bekreftes av tidligere studier av plastifiserte prøver [9, 10]. Strukturmanipulasjoner, spesielt halsmodeller, er nødvendige for å utforske dypere strukturer og forstå tredimensjonale romlige forhold. Bruk av taktil (taktil) og visuell informasjon hjelper studentene med å danne et mer detaljert og komplett mentalt bilde av tredimensjonale anatomiske deler [55]. Studier har vist at taktil manipulering av fysiske objekter kan redusere kognitiv belastning og føre til bedre forståelse og oppbevaring av informasjon [55]. Det har blitt foreslått at det å supplere 3DP-modeller med plastifiserte prøver kan forbedre studentenes interaksjon med prøvene uten frykt for å skade strukturene.
Publisert: 21. juli 2023