Model anatomi cetak tiga dimensi (3DPAM) tampaknya merupakan alat yang cocok karena nilai pendidikan dan kelayakannya.Tujuan dari tinjauan ini adalah untuk mendeskripsikan dan menganalisis metode yang digunakan untuk membuat 3DPAM untuk pengajaran anatomi manusia dan untuk mengevaluasi kontribusi pedagogisnya.
Pencarian elektronik dilakukan di PubMed menggunakan istilah berikut: pendidikan, sekolah, pembelajaran, pengajaran, pelatihan, pengajaran, pendidikan, tiga dimensi, 3D, 3 dimensi, pencetakan, pencetakan, pencetakan, anatomi, anatomi, anatomi, dan anatomi ..Temuan meliputi karakteristik penelitian, desain model, penilaian morfologi, kinerja pendidikan, kekuatan dan kelemahan.
Di antara 68 artikel terpilih, jumlah penelitian terbesar berfokus pada daerah kranial (33 artikel);51 artikel menyebutkan pencetakan tulang.Dalam 47 artikel, 3DPAM dikembangkan berdasarkan computerized tomography.Lima proses pencetakan terdaftar.Plastik dan turunannya digunakan dalam 48 penelitian.Harga setiap desain berkisar dari $1,25 hingga $2,800.Tiga puluh tujuh penelitian membandingkan 3DPAM dengan model referensi.Tiga puluh tiga artikel mengkaji kegiatan pendidikan.Manfaat utamanya adalah kualitas visual dan sentuhan, efisiensi pembelajaran, kemampuan pengulangan, kemampuan penyesuaian dan ketangkasan, penghematan waktu, integrasi anatomi fungsional, kemampuan rotasi mental yang lebih baik, retensi pengetahuan dan kepuasan guru/siswa.Kerugian utama terkait dengan desain: konsistensi, kurangnya detail atau transparansi, warna yang terlalu terang, waktu pencetakan yang lama dan biaya yang tinggi.
Tinjauan sistematis ini menunjukkan bahwa 3DPAM hemat biaya dan efektif untuk pengajaran anatomi.Model yang lebih realistis memerlukan penggunaan teknologi pencetakan 3D yang lebih mahal dan waktu desain yang lebih lama, yang akan meningkatkan biaya keseluruhan secara signifikan.Kuncinya adalah memilih metode pencitraan yang sesuai.Dari sudut pandang pedagogi, 3DPAM merupakan alat yang efektif untuk pengajaran anatomi, dengan dampak positif terhadap hasil dan kepuasan belajar.Efek pengajaran 3DPAM paling baik ketika mereproduksi daerah anatomi yang kompleks dan siswa menggunakannya di awal pelatihan medis mereka.
Pembedahan bangkai hewan telah dilakukan sejak zaman Yunani kuno dan merupakan salah satu metode utama pengajaran anatomi.Diseksi kadaver yang dilakukan selama pelatihan praktik digunakan dalam kurikulum teori mahasiswa kedokteran universitas dan saat ini dianggap sebagai standar emas untuk studi anatomi [1,2,3,4,5].Namun, terdapat banyak hambatan dalam penggunaan spesimen kadaver manusia, sehingga mendorong pencarian alat pelatihan baru [6, 7].Beberapa alat baru ini mencakup augmented reality, alat digital, dan pencetakan 3D.Menurut tinjauan literatur terbaru oleh Santos dkk.[8] Dalam hal nilai teknologi baru untuk pengajaran anatomi, pencetakan 3D tampaknya menjadi salah satu sumber daya yang paling penting, baik dari segi nilai pendidikan bagi siswa maupun dalam hal kelayakan implementasi [4,9,10] .
Pencetakan 3D bukanlah hal baru.Paten pertama yang terkait dengan teknologi ini dimulai pada tahun 1984: A Le Méhauté, O De Witte dan JC André di Prancis, dan tiga minggu kemudian C Hull di AS.Sejak itu, teknologi terus berkembang dan penggunaannya meluas ke banyak bidang.Misalnya, NASA mencetak objek pertama di luar Bumi pada tahun 2014 [11].Bidang medis juga telah mengadopsi alat baru ini, sehingga meningkatkan keinginan untuk mengembangkan pengobatan yang dipersonalisasi [12].
Banyak penulis telah menunjukkan manfaat penggunaan model anatomi cetak 3D (3DPAM) dalam pendidikan kedokteran [10, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19].Dalam pengajaran anatomi manusia diperlukan model yang non patologis dan normal secara anatomi.Beberapa tinjauan telah meneliti model pelatihan patologis atau medis/bedah [8, 20, 21].Untuk mengembangkan model hibrid untuk pengajaran anatomi manusia yang menggabungkan alat-alat baru seperti pencetakan 3D, kami melakukan tinjauan sistematis untuk mendeskripsikan dan menganalisis bagaimana objek cetakan 3D dibuat untuk pengajaran anatomi manusia dan bagaimana siswa mengevaluasi efektivitas pembelajaran menggunakan objek 3D tersebut.
Tinjauan literatur sistematis ini dilakukan pada bulan Juni 2022 menggunakan pedoman PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Review and Meta-Analyses) tanpa batasan waktu [22].
Kriteria inklusi adalah semua makalah penelitian yang menggunakan 3DPAM dalam pembelajaran/pengajaran anatomi.Tinjauan literatur, surat, atau artikel yang berfokus pada model patologis, model hewan, model arkeologi, dan model pelatihan medis/bedah tidak disertakan.Hanya artikel yang diterbitkan dalam bahasa Inggris yang dipilih.Artikel tanpa abstrak online yang tersedia dikeluarkan.Artikel yang mencakup beberapa model, setidaknya satu di antaranya normal secara anatomis atau memiliki kelainan kecil yang tidak mempengaruhi nilai pengajaran, dimasukkan.
Pencarian literatur dilakukan di database elektronik PubMed (National Library of Medicine, NCBI) untuk mengidentifikasi studi relevan yang diterbitkan hingga Juni 2022. Gunakan istilah pencarian berikut: pendidikan, sekolah, pengajaran, pengajaran, pembelajaran, pengajaran, pendidikan, tiga- dimensi, 3D, 3D, percetakan, percetakan, percetakan, anatomi, anatomi, anatomi dan anatomi.Satu kueri dieksekusi: (((pendidikan[Judul/Abstrak] OR sekolah[Judul/Abstrak] ORbelajar[Judul/Abstrak] OR pengajaran[Judul/Abstrak] OR pelatihan[Judul/Abstrak] OReach[Judul/Abstrak] ] OR Pendidikan [Judul/Abstrak]) AND (Tiga Dimensi [Judul] ATAU 3D [Judul] ATAU 3D [Judul])) AND (Cetak [Judul] ATAU Cetak [Judul] ATAU Cetak [Judul])) DAN (Anatomi) [Judul ] ]/abstrak] atau anatomi [judul/abstrak] atau anatomi [judul/abstrak] atau anatomi [judul/abstrak]).Artikel tambahan diidentifikasi dengan pencarian manual di database PubMed dan meninjau referensi artikel ilmiah lainnya.Tidak ada batasan tanggal yang diterapkan, tetapi filter “Orang” digunakan.
Semua judul dan abstrak yang diambil disaring berdasarkan kriteria inklusi dan eksklusi oleh dua penulis (EBR dan AL), dan penelitian apa pun yang tidak memenuhi semua kriteria kelayakan akan dikeluarkan.Publikasi teks lengkap dari penelitian yang tersisa diambil dan ditinjau oleh tiga penulis (EBR, EBE dan AL).Apabila diperlukan, perbedaan pendapat dalam pemilihan pasal diselesaikan oleh orang keempat (LT).Publikasi yang memenuhi semua kriteria inklusi dimasukkan dalam tinjauan ini.
Ekstraksi data dilakukan secara independen oleh dua penulis (EBR dan AL) di bawah pengawasan penulis ketiga (LT).
- Data desain model: wilayah anatomi, bagian anatomi tertentu, model awal untuk pencetakan 3D, metode akuisisi, perangkat lunak segmentasi dan pemodelan, jenis printer 3D, jenis dan kuantitas bahan, skala pencetakan, warna, biaya pencetakan.
- Penilaian morfologi model: model yang digunakan untuk perbandingan, penilaian medis ahli/guru, jumlah evaluator, jenis penilaian.
- Model pengajaran 3D: penilaian pengetahuan siswa, metode penilaian, jumlah siswa, jumlah kelompok pembanding, pengacakan siswa, pendidikan/jenis siswa.
418 penelitian diidentifikasi di MEDLINE, dan 139 artikel dikeluarkan dari filter “manusia”.Setelah meninjau judul dan abstrak, 103 penelitian dipilih untuk dibaca teks lengkap.34 artikel dikeluarkan karena merupakan model patologis (9 artikel), model pelatihan medis/bedah (4 artikel), model hewan (4 artikel), model radiologi 3D (1 artikel) atau bukan artikel ilmiah asli (16 bab).).Sebanyak 68 artikel diikutsertakan dalam review.Gambar 1 menyajikan proses seleksi dalam bentuk diagram alur.
Diagram alir yang merangkum identifikasi, penyaringan, dan penyertaan artikel dalam tinjauan sistematis ini
Semua penelitian diterbitkan antara tahun 2014 dan 2022, dengan rata-rata tahun publikasi 2019. Di antara 68 artikel yang disertakan, 33 (49%) penelitian bersifat deskriptif dan eksperimental, 17 (25%) murni eksperimental, dan 18 (26%) adalah penelitian eksperimental.Murni deskriptif.Dari 50 (73%) studi eksperimental, 21 (31%) menggunakan pengacakan.Hanya 34 penelitian (50%) yang menyertakan analisis statistik.Tabel 1 merangkum karakteristik masing-masing penelitian.
33 artikel (48%) memeriksa daerah kepala, 19 artikel (28%) memeriksa daerah toraks, 17 artikel (25%) memeriksa daerah abdominopelvis, dan 15 artikel (22%) memeriksa ekstremitas.Lima puluh satu artikel (75%) menyebutkan tulang cetakan 3D sebagai model anatomi atau model anatomi multi-irisan.
Mengenai model sumber atau file yang digunakan untuk mengembangkan 3DPAM, 23 artikel (34%) menyebutkan penggunaan data pasien, 20 artikel (29%) menyebutkan penggunaan data kadaver, dan 17 artikel (25%) menyebutkan penggunaan database.penggunaan, dan 7 penelitian (10%) tidak mengungkapkan sumber dokumen yang digunakan.
47 penelitian (69%) mengembangkan 3DPAM berdasarkan computerized tomography, dan 3 penelitian (4%) melaporkan penggunaan microCT.7 artikel (10%) memproyeksikan objek 3D menggunakan pemindai optik, 4 artikel (6%) menggunakan MRI, dan 1 artikel (1%) menggunakan kamera dan mikroskop.14 artikel (21%) tidak menyebutkan sumber file sumber desain model 3D.File 3D dibuat dengan resolusi spasial rata-rata kurang dari 0,5 mm.Resolusi optimal adalah 30 μm [80] dan resolusi maksimum adalah 1,5 mm [32].
Enam puluh aplikasi perangkat lunak yang berbeda (segmentasi, pemodelan, desain atau pencetakan) digunakan.Mimics (Materialise, Leuven, Belgia) paling sering digunakan (14 studi, 21%), diikuti oleh MeshMixer (Autodesk, San Rafael, CA) (13 studi, 19%), Geomagic (3D System, MO, NC, Leesville) .(10 studi, 15%), 3D Slicer (Pelatihan Pengembang Slicer, Boston, MA) (9 studi, 13%), Blender (Blender Foundation, Amsterdam, Belanda) (8 studi, 12%) dan CURA (Geldemarsen, Belanda) (7 studi, 10%).
Enam puluh tujuh model printer berbeda dan lima proses pencetakan disebutkan.Teknologi FDM (Fused Deposition Modeling) digunakan pada 26 produk (38%), material blasting pada 13 produk (19%) dan terakhir binder blasting (11 produk, 16%).Teknologi yang paling sedikit digunakan adalah stereolitografi (SLA) (5 artikel, 7%) dan sintering laser selektif (SLS) (4 artikel, 6%).Printer yang paling umum digunakan (7 artikel, 10%) adalah Connex 500 (Stratasys, Rehovot, Israel) [27, 30, 32, 36, 45, 62, 65].
Saat menentukan bahan yang digunakan untuk membuat 3DPAM (51 artikel, 75%), 48 penelitian (71%) menggunakan plastik dan turunannya.Bahan utama yang digunakan adalah PLA (polylactic acid) (n = 20, 29%), resin (n = 9, 13%) dan ABS (acrylonitrile butadiene styrene) (7 jenis, 10%).23 artikel (34%) meneliti 3DPAM yang terbuat dari beberapa bahan, 36 artikel (53%) menyajikan 3DPAM yang hanya terbuat dari satu bahan, dan 9 artikel (13%) tidak menyebutkan satu bahan.
Dua puluh sembilan artikel (43%) melaporkan rasio cetak berkisar antara 0,25:1 hingga 2:1, dengan rata-rata 1:1.Dua puluh lima artikel (37%) menggunakan rasio 1:1.28 3DPAM (41%) terdiri dari berbagai warna, dan 9 (13%) diwarnai setelah dicetak [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75].
Tiga puluh empat artikel (50%) menyebutkan biaya.9 artikel (13%) menyebutkan biaya printer 3D dan bahan baku.Harga printer berkisar dari $302 hingga $65.000.Jika ditentukan, harga model berkisar dari $1,25 hingga $2,800;ekstrem ini sesuai dengan spesimen kerangka [47] dan model retroperitoneal dengan ketelitian tinggi [48].Tabel 2 merangkum data model untuk setiap studi yang disertakan.
Tiga puluh tujuh penelitian (54%) membandingkan 3DAPM dengan model referensi.Di antara penelitian-penelitian ini, pembanding yang paling umum adalah model referensi anatomi, yang digunakan pada 14 artikel (38%), preparat plastinasi pada 6 artikel (16%), dan preparat plastinasi pada 6 artikel (16%).Penggunaan realitas virtual, pencitraan tomografi terkomputasi, satu 3DPAM di 5 artikel (14%), 3DPAM lainnya di 3 artikel (8%), permainan serius di 1 artikel (3%), radiografi di 1 artikel (3%), model bisnis di 1 artikel (3%) dan augmented reality dalam 1 artikel (3%).Tiga puluh empat (50%) penelitian menilai 3DPAM.Lima belas (48%) mempelajari pengalaman penilai secara rinci (Tabel 3).3DPAM dilakukan oleh ahli bedah atau dokter jaga di 7 studi (47%), spesialis anatomi di 6 studi (40%), siswa di 3 studi (20%), guru (disiplin tidak ditentukan) di 3 studi (20%) untuk penilaian dan satu lagi evaluator dalam artikel (7%).Jumlah rata-rata evaluator adalah 14 orang (minimal 2, maksimal 30).Tiga puluh tiga penelitian (49%) menilai morfologi 3DPAM secara kualitatif, dan 10 penelitian (15%) menilai morfologi 3DPAM secara kuantitatif.Dari 33 penelitian yang menggunakan penilaian kualitatif, 16 penelitian menggunakan penilaian deskriptif murni (48%), 9 penelitian menggunakan tes/rating/survei (27%), dan 8 penelitian menggunakan skala Likert (24%).Tabel 3 merangkum penilaian morfologi model di setiap studi yang disertakan.
Tiga puluh tiga (48%) artikel meneliti dan membandingkan efektivitas pengajaran 3DPAM kepada siswa.Dari penelitian tersebut, 23 (70%) artikel menilai kepuasan siswa, 17 (51%) menggunakan skala Likert, dan 6 (18%) menggunakan metode lain.Dua puluh dua artikel (67%) menilai pembelajaran siswa melalui tes pengetahuan, dimana 10 (30%) menggunakan pretest dan/atau posttest.Sebelas penelitian (33%) menggunakan pertanyaan pilihan ganda dan tes untuk menilai pengetahuan siswa, dan lima penelitian (15%) menggunakan pelabelan gambar/identifikasi anatomi.Rata-rata 76 siswa mengikuti setiap pembelajaran (minimal 8, maksimal 319).Dua puluh empat penelitian (72%) memiliki kelompok kontrol, dimana 20 (60%) menggunakan pengacakan.Sebaliknya, satu penelitian (3%) secara acak memberikan model anatomi kepada 10 siswa yang berbeda.Rata-rata, 2,6 kelompok dibandingkan (minimal 2, maksimal 10).Dua puluh tiga penelitian (70%) melibatkan mahasiswa kedokteran, dimana 14 (42%) di antaranya adalah mahasiswa kedokteran tahun pertama.Enam (18%) penelitian melibatkan warga, 4 (12%) mahasiswa kedokteran gigi, dan 3 (9%) mahasiswa sains.Enam penelitian (18%) menerapkan dan mengevaluasi pembelajaran mandiri menggunakan 3DPAM.Tabel 4 merangkum hasil penilaian efektivitas pengajaran 3DPAM untuk setiap studi yang dimasukkan.
Manfaat utama menggunakan 3DPAM sebagai alat pengajaran untuk mengajarkan anatomi manusia normal yang dilaporkan oleh penulis adalah karakteristik visual dan sentuhan, termasuk realisme [55, 67], akurasi [44, 50, 72, 85], dan variabilitas konsistensi [34] ., 45, 48, 64], warna dan transparansi [28, 45], keandalan [24, 56, 73], efek pendidikan [16, 32, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], biaya [ 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 64, 80, 81, 83], reproduktifitas [80], kemungkinan peningkatan atau personalisasi [28, 30, 36, 45, 48, 51, 53, 59, 61, 67, 80], kemampuan memanipulasi siswa [30, 49], menghemat waktu mengajar [61, 80], kemudahan penyimpanan [61], kemampuan mengintegrasikan anatomi fungsional atau membuat struktur tertentu [51, 53], 67], desain kerangka model yang cepat [81], kemampuan untuk secara kolaboratif membuat dan menggunakan model rumah [49, 60, 71], meningkatkan kemampuan rotasi mental [23] dan retensi pengetahuan [32], serta pada guru [ 25, 63] dan kepuasan siswa [25, 63].45, 46, 52, 52, 57, 63, 66, 69, 84].
Kerugian utama terkait dengan desain: kekakuan [80], konsistensi [28, 62], kurangnya detail atau transparansi [28, 30, 34, 45, 48, 62, 64, 81], warna terlalu cerah [45].dan kerapuhan lantai [71].Kerugian lainnya termasuk hilangnya informasi [30, 76], waktu yang lama untuk segmentasi gambar [36, 52, 57, 58, 74], waktu pencetakan [57, 63, 66, 67], kurangnya variabilitas anatomi [25], dan biaya.Tinggi[48].
Tinjauan sistematis ini merangkum 68 artikel yang diterbitkan selama 9 tahun dan menyoroti minat komunitas ilmiah terhadap 3DPAM sebagai alat untuk mengajarkan anatomi manusia normal.Setiap wilayah anatomi dipelajari dan dicetak 3D.Dari artikel tersebut, 37 artikel membandingkan 3DPAM dengan model lain, dan 33 artikel menilai relevansi pedagogi 3DPAM bagi siswa.
Mengingat perbedaan dalam desain studi pencetakan 3D anatomi, kami menganggap tidak tepat untuk melakukan meta-analisis.Sebuah meta-analisis yang diterbitkan pada tahun 2020 terutama berfokus pada tes pengetahuan anatomi setelah pelatihan tanpa menganalisis aspek teknis dan teknologi dari desain dan produksi 3DPAM [10].
Daerah kepala adalah yang paling banyak dipelajari, mungkin karena kompleksitas anatominya membuat siswa lebih sulit menggambarkan daerah anatomi ini dalam ruang tiga dimensi dibandingkan dengan anggota badan atau batang tubuh.CT sejauh ini merupakan modalitas pencitraan yang paling umum digunakan.Teknik ini banyak digunakan, terutama di lingkungan medis, namun memiliki resolusi spasial yang terbatas dan kontras jaringan lunak yang rendah.Keterbatasan ini membuat CT scan tidak cocok untuk segmentasi dan pemodelan sistem saraf.Di sisi lain, computed tomography lebih cocok untuk segmentasi/pemodelan jaringan tulang;Kontras tulang/jaringan lunak membantu menyelesaikan langkah-langkah ini sebelum mencetak model anatomi 3D.Di sisi lain, microCT dianggap sebagai teknologi referensi dalam hal resolusi spasial dalam pencitraan tulang [70].Pemindai optik atau MRI juga dapat digunakan untuk memperoleh gambar.Resolusi yang lebih tinggi mencegah penghalusan permukaan tulang dan menjaga kehalusan struktur anatomi [59].Pemilihan model juga mempengaruhi resolusi spasial: misalnya model plastisisasi memiliki resolusi yang lebih rendah [45].Desainer grafis harus membuat model 3D khusus, yang meningkatkan biaya ($25 hingga $150 per jam) [43].Memperoleh file .STL berkualitas tinggi tidak cukup untuk membuat model anatomi berkualitas tinggi.Parameter pencetakan perlu ditentukan, seperti orientasi model anatomi pada pelat cetak [29].Beberapa penulis menyarankan bahwa teknologi pencetakan canggih seperti SLS harus digunakan sedapat mungkin untuk meningkatkan akurasi 3DPAM [38].Pembuatan 3DPAM memerlukan bantuan profesional;spesialis yang paling dicari adalah insinyur [72], ahli radiologi, [75], desainer grafis [43] dan ahli anatomi [25, 28, 51, 57, 76, 77].
Perangkat lunak segmentasi dan pemodelan merupakan faktor penting dalam memperoleh model anatomi yang akurat, namun biaya paket perangkat lunak dan kompleksitasnya menghambat penggunaannya.Beberapa penelitian telah membandingkan penggunaan paket perangkat lunak dan teknologi pencetakan yang berbeda, menyoroti kelebihan dan kekurangan masing-masing teknologi [68].Selain perangkat lunak pemodelan, perangkat lunak pencetakan yang kompatibel dengan printer yang dipilih juga diperlukan;beberapa penulis lebih suka menggunakan pencetakan 3D online [75].Jika cukup banyak objek 3D yang dicetak, investasi dapat menghasilkan keuntungan finansial [72].
Plastik sejauh ini merupakan bahan yang paling umum digunakan.Tekstur dan warnanya yang beragam menjadikannya bahan pilihan untuk 3DPAM.Beberapa penulis memuji kekuatannya yang tinggi dibandingkan dengan model kadaver atau berlapis tradisional [24, 56, 73].Beberapa plastik bahkan memiliki sifat lentur atau regangan.Misalnya Filaflex dengan teknologi FDM yang mampu meregang hingga 700%.Beberapa penulis menganggapnya sebagai bahan pilihan untuk replikasi otot, tendon dan ligamen [63].Di sisi lain, dua penelitian menimbulkan pertanyaan tentang orientasi serat selama pencetakan.Faktanya, orientasi, penyisipan, persarafan, dan fungsi serat otot sangat penting dalam pemodelan otot [33].
Anehnya, hanya sedikit penelitian yang menyebutkan skala pencetakan.Karena banyak orang menganggap rasio 1:1 sebagai standar, penulis mungkin memilih untuk tidak menyebutkannya.Meskipun peningkatan skala akan berguna untuk pembelajaran terarah dalam kelompok besar, kemungkinan penerapan skala tersebut belum dieksplorasi, terutama dengan bertambahnya ukuran kelas dan ukuran fisik model yang menjadi faktor penting.Tentu saja, skala ukuran penuh memudahkan untuk menemukan dan mengkomunikasikan berbagai elemen anatomi kepada pasien, yang mungkin menjelaskan mengapa skala tersebut sering digunakan.
Dari sekian banyak printer yang tersedia di pasaran, printer yang menggunakan teknologi PolyJet (material inkjet atau binder inkjet) untuk menghasilkan warna definisi tinggi dan multi-bahan (dan karenanya multi-tekstur) berharga antara US$20.000 dan US$250.000 ( https:/ /www.aniwaa.com/).Tingginya biaya ini mungkin membatasi promosi 3DPAM di sekolah kedokteran.Selain biaya printer, biaya bahan yang dibutuhkan untuk pencetakan inkjet lebih tinggi dibandingkan printer SLA atau FDM [68].Harga printer SLA atau FDM juga lebih terjangkau, berkisar antara €576 hingga €4,999 pada artikel yang tercantum dalam review ini.Menurut Tripodi dan rekannya, setiap bagian kerangka dapat dicetak seharga US$1,25 [47].Sebelas penelitian menyimpulkan bahwa pencetakan 3D lebih murah daripada model plastisisasi atau komersial [24, 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 63, 80, 81, 83].Selain itu, model komersial ini dirancang untuk memberikan informasi pasien tanpa detail yang memadai untuk pengajaran anatomi [80].Model komersial ini dianggap lebih rendah daripada 3DPAM [44].Perlu dicatat bahwa, selain teknologi pencetakan yang digunakan, biaya akhir sebanding dengan skala dan ukuran akhir 3DPAM [48].Karena alasan ini, skala ukuran penuh lebih disukai [37].
Hanya satu penelitian yang membandingkan 3DPAM dengan model anatomi yang tersedia secara komersial [72].Sampel kadaver adalah pembanding yang paling umum digunakan untuk 3DPAM.Meskipun memiliki keterbatasan, model kadaver tetap menjadi alat yang berharga untuk mengajarkan anatomi.Perbedaan harus dibuat antara otopsi, diseksi dan tulang kering.Berdasarkan tes pelatihan, dua penelitian menunjukkan bahwa 3DPAM secara signifikan lebih efektif dibandingkan diseksi plastinasi [16, 27].Sebuah penelitian membandingkan satu jam pelatihan menggunakan 3DPAM (ekstremitas bawah) dengan satu jam pembedahan pada wilayah anatomi yang sama [78].Tidak ada perbedaan yang signifikan antara kedua metode pengajaran tersebut.Tampaknya hanya ada sedikit penelitian mengenai topik ini karena perbandingan seperti itu sulit dilakukan.Diseksi adalah persiapan yang memakan waktu bagi siswa.Terkadang diperlukan waktu puluhan jam persiapan, tergantung apa yang sedang disiapkan.Perbandingan ketiga dapat dilakukan dengan tulang kering.Sebuah studi oleh Tsai dan Smith menemukan bahwa nilai tes secara signifikan lebih baik pada kelompok yang menggunakan 3DPAM [51, 63].Chen dan rekannya mencatat bahwa siswa yang menggunakan model 3D berkinerja lebih baik dalam mengidentifikasi struktur (tengkorak), namun tidak ada perbedaan dalam skor MCQ [69].Akhirnya, Tanner dan rekannya menunjukkan hasil post-test yang lebih baik pada kelompok ini dengan menggunakan 3DPAM pada fossa pterygopalatine [46].Alat pengajaran baru lainnya diidentifikasi dalam tinjauan literatur ini.Yang paling umum di antaranya adalah augmented reality, virtual reality, dan permainan serius [43].Menurut Mahrous dan rekannya, preferensi model anatomi bergantung pada jumlah jam siswa bermain video game [31].Di sisi lain, kelemahan utama dari alat pengajaran anatomi baru adalah umpan balik haptik, terutama untuk alat yang murni virtual [48].
Sebagian besar penelitian yang mengevaluasi 3DPAM baru menggunakan tes pengetahuan sebelumnya.Pretest ini membantu menghindari bias dalam penilaian.Beberapa penulis, sebelum melakukan studi eksperimental, mengecualikan semua siswa yang mendapat nilai di atas rata-rata pada tes pendahuluan [40].Di antara bias yang disebutkan Garas dan rekannya adalah warna model dan pemilihan sukarelawan di kelas siswa [61].Pewarnaan memudahkan identifikasi struktur anatomi.Chen dan rekannya menetapkan kondisi eksperimental yang ketat tanpa perbedaan awal antar kelompok dan penelitian ini dilakukan secara buta semaksimal mungkin [69].Lim dan rekannya merekomendasikan agar penilaian post-test diselesaikan oleh pihak ketiga untuk menghindari bias dalam penilaian [16].Beberapa penelitian telah menggunakan skala Likert untuk menilai kelayakan 3DPAM.Instrumen ini cocok untuk menilai kepuasan, namun masih terdapat bias penting yang harus diperhatikan [86].
Relevansi pendidikan 3DPAM terutama dinilai di kalangan mahasiswa kedokteran, termasuk mahasiswa kedokteran tahun pertama, dalam 14 dari 33 penelitian.Dalam studi percontohan mereka, Wilk dan rekannya melaporkan bahwa mahasiswa kedokteran percaya bahwa pencetakan 3D harus disertakan dalam pembelajaran anatomi mereka [87].87% siswa yang disurvei dalam studi Cercenelli percaya bahwa tahun kedua studi adalah waktu terbaik untuk menggunakan 3DPAM [84].Hasil Tanner dan rekannya juga menunjukkan bahwa siswa berprestasi lebih baik jika mereka tidak pernah belajar lapangan [46].Data ini menunjukkan bahwa tahun pertama sekolah kedokteran adalah waktu yang optimal untuk memasukkan 3DPAM ke dalam pengajaran anatomi.Meta-analisis Ye mendukung gagasan ini [18].Dari 27 artikel yang disertakan dalam penelitian ini, terdapat perbedaan signifikan dalam kinerja 3DPAM dibandingkan dengan model tradisional pada mahasiswa kedokteran, namun tidak pada residen.
3DPAM sebagai alat pembelajaran meningkatkan prestasi akademik [16, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], retensi pengetahuan jangka panjang [32], dan kepuasan siswa [25, 45, 46, 52, 57, 63 , 66]., 69 , 84].Panel ahli juga menemukan model ini berguna [37, 42, 49, 81, 82], dan dua penelitian menemukan kepuasan guru terhadap 3DPAM [25, 63].Dari semua sumber, Backhouse dan rekannya menganggap pencetakan 3D sebagai alternatif terbaik dibandingkan model anatomi tradisional [49].Dalam meta-analisis pertama mereka, Ye dan rekannya mengkonfirmasi bahwa siswa yang menerima instruksi 3DPAM memiliki nilai post-test yang lebih baik dibandingkan siswa yang menerima instruksi 2D atau mayat [10].Namun, mereka membedakan 3DPAM bukan berdasarkan kompleksitasnya, melainkan hanya berdasarkan jantung, sistem saraf, dan rongga perut.Dalam tujuh penelitian, 3DPAM tidak mengungguli model lain berdasarkan tes pengetahuan yang diberikan kepada siswa [32, 66, 69, 77, 78, 84].Dalam meta-analisis mereka, Salazar dan rekannya menyimpulkan bahwa penggunaan 3DPAM secara spesifik meningkatkan pemahaman tentang anatomi kompleks [17].Konsep ini sesuai dengan surat Hitas kepada redaksi [88].Beberapa area anatomi yang dianggap kurang kompleks tidak memerlukan penggunaan 3DPAM, sedangkan area anatomi yang lebih kompleks (seperti leher atau sistem saraf) akan menjadi pilihan logis untuk 3DPAM.Konsep ini mungkin menjelaskan mengapa beberapa 3DPAM tidak dianggap lebih unggul dari model tradisional, terutama ketika siswa kurang memiliki pengetahuan dalam domain di mana kinerja model dianggap lebih unggul.Oleh karena itu, menyajikan model sederhana kepada siswa yang sudah memiliki pengetahuan tentang subjek tersebut (mahasiswa kedokteran atau residen) tidak membantu dalam meningkatkan kinerja siswa.
Dari semua manfaat pendidikan yang terdaftar, 11 penelitian menekankan kualitas visual atau sentuhan model [27,34,44,45,48,50,55,63,67,72,85], dan 3 penelitian meningkatkan kekuatan dan daya tahan (33 , 50 -52, 63, 79, 85, 86).Keuntungan lainnya adalah siswa dapat memanipulasi struktur, guru dapat menghemat waktu, lebih mudah mengawetkannya dibandingkan mayat, proyek dapat diselesaikan dalam waktu 24 jam, dapat digunakan sebagai alat homeschooling, dan dapat digunakan untuk mengajar dalam jumlah besar. informasi.kelompok [30, 49, 60, 61, 80, 81].Pencetakan 3D berulang untuk pengajaran anatomi bervolume tinggi membuat model pencetakan 3D lebih hemat biaya [26].Penggunaan 3DPAM dapat meningkatkan kemampuan rotasi mental [23] dan meningkatkan interpretasi gambar cross-sectional [23, 32].Dua penelitian menemukan bahwa siswa yang terpapar 3DPAM lebih mungkin menjalani operasi [40, 74].Konektor logam dapat ditanamkan untuk menciptakan gerakan yang diperlukan untuk mempelajari anatomi fungsional [51, 53], atau model dapat dicetak menggunakan desain pemicu [67].
Pencetakan 3D memungkinkan pembuatan model anatomi yang dapat disesuaikan dengan meningkatkan aspek tertentu selama tahap pemodelan, [48, 80] membuat dasar yang sesuai, [59] menggabungkan beberapa model, [36] menggunakan transparansi, (49) warna, [45] atau membuat struktur internal tertentu terlihat [30].Tripodi dan rekannya menggunakan patung tanah liat untuk melengkapi model tulang cetakan 3D mereka, menekankan nilai model yang diciptakan bersama sebagai alat pengajaran [47].Dalam 9 penelitian, warna diterapkan setelah pencetakan [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75], namun siswa hanya menerapkannya sekali [49].Sayangnya, penelitian tersebut tidak mengevaluasi kualitas pelatihan model atau urutan pelatihan.Hal ini harus dipertimbangkan dalam konteks pendidikan anatomi, karena manfaat pembelajaran campuran dan kreasi bersama sudah diketahui dengan baik [89].Untuk mengatasi meningkatnya aktivitas periklanan, pembelajaran mandiri telah digunakan berkali-kali untuk mengevaluasi model [24, 26, 27, 32, 46, 69, 82].
Satu penelitian menyimpulkan bahwa warna bahan plastik terlalu terang[45], penelitian lain menyimpulkan bahwa model terlalu rapuh[71], dan dua penelitian lainnya menunjukkan kurangnya variabilitas anatomi dalam desain masing-masing model[25, 45 ]..Tujuh penelitian menyimpulkan bahwa detail anatomi 3DPAM tidak mencukupi [28, 34, 45, 48, 62, 63, 81].
Untuk model anatomi yang lebih rinci pada daerah yang besar dan kompleks, seperti retroperitoneum atau daerah serviks, waktu segmentasi dan pemodelan dianggap sangat lama dan biayanya sangat tinggi (sekitar US$2000) [27, 48].Hojo dan rekannya melaporkan dalam penelitian mereka bahwa pembuatan model anatomi panggul memakan waktu 40 jam [42].Waktu segmentasi terlama adalah 380 jam dalam penelitian yang dilakukan oleh Weatherall dan rekannya, di mana beberapa model digabungkan untuk membuat model saluran napas pediatrik yang lengkap [36].Dalam sembilan penelitian, segmentasi dan waktu pencetakan dianggap merugikan [36, 42, 57, 58, 74].Namun, 12 penelitian mengkritik sifat fisik model mereka, terutama konsistensinya, [28, 62] kurangnya transparansi, [30] kerapuhan dan monokromatisitas, [71] kurangnya jaringan lunak, [66] atau kurangnya detail [28, 34]., 45, 48, 62, 63, 81].Kekurangan tersebut dapat diatasi dengan menambah waktu segmentasi atau simulasi.Kehilangan dan mengambil informasi yang relevan merupakan masalah yang dihadapi oleh tiga tim [30, 74, 77].Menurut laporan pasien, agen kontras beryodium tidak memberikan visibilitas vaskular yang optimal karena keterbatasan dosis [74].Suntikan model kadaver tampaknya merupakan metode ideal yang menjauhi prinsip “sesedikit mungkin” dan batasan dosis zat kontras yang disuntikkan.
Sayangnya, banyak artikel yang tidak menyebutkan beberapa fitur utama 3DPAM.Kurang dari separuh artikel secara eksplisit menyatakan apakah 3DPAM-nya diwarnai.Cakupan media cetak tidak konsisten (43% artikel), dan hanya 34% menyebutkan penggunaan berbagai media.Parameter pencetakan ini sangat penting karena mempengaruhi properti pembelajaran 3DPAM.Sebagian besar artikel tidak memberikan informasi yang cukup tentang kerumitan memperoleh 3DPAM (waktu desain, kualifikasi personel, biaya perangkat lunak, biaya pencetakan, dll.).Informasi ini sangat penting dan harus dipertimbangkan sebelum mempertimbangkan memulai proyek untuk mengembangkan 3DPAM baru.
Tinjauan sistematis ini menunjukkan bahwa perancangan dan pencetakan 3D model anatomi normal dapat dilakukan dengan biaya rendah, terutama bila menggunakan printer FDM atau SLA dan bahan plastik satu warna yang murah.Namun, desain dasar ini dapat ditingkatkan dengan menambahkan warna atau menambahkan desain pada bahan yang berbeda.Model yang lebih realistis (dicetak menggunakan berbagai bahan dengan warna dan tekstur berbeda untuk meniru kualitas sentuhan model referensi mayat) memerlukan teknologi pencetakan 3D yang lebih mahal dan waktu desain yang lebih lama.Hal ini akan meningkatkan biaya keseluruhan secara signifikan.Apa pun proses pencetakan yang dipilih, memilih metode pencitraan yang sesuai adalah kunci keberhasilan 3DPAM.Semakin tinggi resolusi spasialnya, semakin realistis model tersebut dan dapat digunakan untuk penelitian lanjutan.Dari sudut pandang pedagogi, 3DPAM merupakan alat yang efektif untuk pengajaran anatomi, terbukti dengan tes pengetahuan yang diberikan kepada siswa dan kepuasan mereka.Efek pengajaran 3DPAM paling baik ketika mereproduksi daerah anatomi yang kompleks dan siswa menggunakannya di awal pelatihan medis mereka.
Kumpulan data yang dihasilkan dan/atau dianalisis dalam penelitian ini tidak tersedia untuk umum karena kendala bahasa, namun tersedia dari penulis terkait berdasarkan permintaan yang masuk akal.
Drake RL, Lowry DJ, Pruitt CM.Tinjauan kursus anatomi kasar, mikroanatomi, neurobiologi, dan embriologi dalam kurikulum sekolah kedokteran AS.Anat Rek.2002;269(2):118-22.
Diseksi Kadaver Ghosh SK sebagai alat pendidikan ilmu anatomi di abad ke-21: Diseksi sebagai alat pendidikan.Analisis ilmu pendidikan.2017;10(3):286–99.
Waktu posting: 13 November 2023