Model anatomi cetak tiga dimensi (3DPAM) tampaknya menjadi alat yang cocok karena nilai pendidikan dan kelayakannya. Tujuan dari tinjauan ini adalah untuk menggambarkan dan menganalisis metode yang digunakan untuk membuat 3DPAM untuk mengajar anatomi manusia dan untuk mengevaluasi kontribusi pedagogisnya.
Pencarian elektronik dilakukan di PubMed menggunakan istilah-istilah berikut: pendidikan, sekolah, pembelajaran, pengajaran, pelatihan, pengajaran, pendidikan, tiga dimensi, 3D, 3 dimensi, pencetakan, pencetakan, pencetakan, anatomi, anatomi, anatomi, dan anatomi . . Temuan termasuk karakteristik studi, desain model, penilaian morfologis, kinerja pendidikan, kekuatan dan kelemahan.
Di antara 68 artikel yang dipilih, jumlah penelitian terbesar yang berfokus pada wilayah tengkorak (33 artikel); 51 Artikel menyebutkan pencetakan tulang. Dalam 47 artikel, 3DPAM dikembangkan berdasarkan tomografi terkomputasi. Lima proses pencetakan terdaftar. Plastik dan turunannya digunakan dalam 48 studi. Setiap harga berkisar harga dari $ 1,25 hingga $ 2.800. Tiga puluh tujuh studi membandingkan 3DPAM dengan model referensi. Tiga puluh tiga artikel yang memeriksa kegiatan pendidikan. Manfaat utama adalah kualitas visual dan taktil, efisiensi pembelajaran, pengulangan, kemampuan penyesuaian dan kelincahan, 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 cerah, waktu cetak panjang dan biaya tinggi.
Tinjauan sistematis ini menunjukkan bahwa 3DPAM hemat biaya dan efektif untuk mengajar anatomi. Model yang lebih realistis membutuhkan penggunaan teknologi pencetakan 3D yang lebih mahal dan waktu desain yang lebih lama, yang secara signifikan akan meningkatkan biaya keseluruhan. Kuncinya adalah memilih metode pencitraan yang sesuai. Dari sudut pandang pedagogis, 3DPAM adalah alat yang efektif untuk mengajar anatomi, dengan dampak positif pada hasil pembelajaran dan kepuasan. Efek pengajaran 3DPAM adalah yang terbaik ketika mereproduksi daerah anatomi yang kompleks dan siswa menggunakannya lebih awal dalam pelatihan medis mereka.
Diseksi mayat hewan telah dilakukan sejak Yunani kuno dan merupakan salah satu metode utama pengajaran anatomi. Diseksi kadaver yang dilakukan selama pelatihan praktis digunakan dalam kurikulum teoritis mahasiswa kedokteran universitas dan saat ini dianggap sebagai standar emas untuk studi anatomi [1,2,3,4,5]. Namun, ada banyak hambatan untuk penggunaan spesimen kadaver manusia, mendorong pencarian alat pelatihan baru [6, 7]. Beberapa alat baru ini termasuk augmented reality, alat digital, dan pencetakan 3D. Menurut tinjauan literatur terbaru oleh Santos et al. [8] Dalam hal nilai teknologi baru ini untuk mengajar anatomi, pencetakan 3D tampaknya menjadi salah satu sumber daya yang paling penting, baik dalam hal nilai pendidikan bagi siswa dan dalam hal kelayakan implementasi [4,9,10] .
Pencetakan 3D bukanlah hal baru. Paten pertama yang terkait dengan teknologi ini berasal dari 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 telah berkembang 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 obat yang dipersonalisasi [12].
Banyak penulis telah menunjukkan manfaat menggunakan model anatomi cetak 3D (3DPAM) dalam pendidikan kedokteran [10, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]. Saat mengajar anatomi manusia, diperlukan model non-patologis dan anatomi normal. Beberapa ulasan telah memeriksa model pelatihan patologis atau medis/bedah [8, 20, 21]. Untuk mengembangkan model hibrida untuk mengajar anatomi manusia yang menggabungkan alat -alat baru seperti pencetakan 3D, kami melakukan tinjauan sistematis untuk menggambarkan dan menganalisis bagaimana objek cetak 3D dibuat untuk mengajar anatomi manusia dan bagaimana siswa mengevaluasi efektivitas pembelajaran menggunakan objek 3D ini.
Tinjauan literatur sistematis ini dilakukan pada Juni 2022 tanpa pembatasan waktu menggunakan PRISMA (item pelaporan yang disukai untuk tinjauan sistematis dan meta-analisis) pedoman [22].
Kriteria inklusi adalah semua makalah penelitian yang menggunakan 3DPAM dalam pengajaran/pembelajaran anatomi. Ulasan literatur, surat, atau artikel yang berfokus pada model patologis, model hewan, model arkeologi, dan model pelatihan medis/bedah dikeluarkan. Hanya artikel yang diterbitkan dalam bahasa Inggris yang dipilih. Artikel tanpa abstrak online yang tersedia dikecualikan. Artikel yang termasuk beberapa model, setidaknya satu di antaranya secara anatomis normal atau memiliki patologi 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, Pencetakan, Pencetakan, Pencetakan, Anatomi, Anatomi, Anatomi dan Anatomi. Satu kueri dieksekusi: (((pendidikan [judul/abstrak] atau sekolah [judul/abstrak] orlearning [judul/abstrak] atau mengajar [judul/abstrak] atau pelatihan [judul/abstrak] oreach [judul/abstrak]] atau atau Pendidikan [judul/abstrak]) dan (tiga dimensi [judul] atau 3d [judul] atau 3d [judul])) dan (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 mencari basis data PubMed secara manual dan meninjau referensi artikel ilmiah lainnya. Tidak ada batasan tanggal yang diterapkan, tetapi filter "orang" digunakan.
Semua judul dan abstrak yang diambil disaring terhadap kriteria inklusi dan eksklusi oleh dua penulis (EBR dan Al), dan setiap studi yang tidak memenuhi semua kriteria kelayakan dikeluarkan. Publikasi teks lengkap dari studi yang tersisa diambil dan ditinjau oleh tiga penulis (EBR, EBE dan Al). Bila perlu, ketidaksepakatan dalam pemilihan artikel diselesaikan oleh orang keempat (LT). Publikasi yang memenuhi semua kriteria inklusi dimasukkan dalam ulasan ini.
Ekstraksi data dilakukan secara independen oleh dua penulis (EBR dan Al) di bawah pengawasan penulis ketiga (LT).
- Data desain model: Daerah anatomi, bagian anatomi spesifik, model awal untuk pencetakan 3D, metode akuisisi, perangkat lunak segmentasi dan pemodelan, jenis printer 3D, jenis dan kuantitas material, skala pencetakan, warna, biaya pencetakan.
- Penilaian morfologis model: Model yang digunakan untuk perbandingan, penilaian medis ahli/guru, jumlah evaluator, jenis penilaian.
- Mengajar Model 3D: Penilaian Pengetahuan Siswa, Metode Penilaian, Jumlah Siswa, Jumlah Kelompok Perbandingan, Pengacakan Siswa, Pendidikan/Jenis Siswa.
418 studi diidentifikasi di Medline, dan 139 artikel dikeluarkan oleh filter "manusia". Setelah meninjau judul dan abstrak, 103 studi dipilih untuk membaca teks lengkap. 34 Artikel dikeluarkan karena mereka adalah model patologis (9 artikel), model pelatihan medis/bedah (4 artikel), model hewan (4 artikel), model radiologis 3D (1 artikel) atau bukan artikel ilmiah asli (16 bab). ). Sebanyak 68 artikel dimasukkan dalam ulasan. Gambar 1 menyajikan proses seleksi sebagai bagan aliran.
Bagan aliran meringkas identifikasi, penyaringan, dan dimasukkannya artikel dalam tinjauan sistematis ini
Semua studi diterbitkan antara 2014 dan 2022, dengan tahun publikasi rata -rata 2019. Di antara 68 artikel termasuk, 33 (49%) studi adalah deskriptif dan eksperimental, 17 (25%) murni eksperimental, dan 18 (26%) adalah Eksperimental. Murni deskriptif. Dari 50 (73%) studi eksperimental, 21 (31%) menggunakan pengacakan. Hanya 34 studi (50%) termasuk analisis statistik. Tabel 1 merangkum karakteristik setiap studi.
33 artikel (48%) meneliti wilayah kepala, 19 artikel (28%) meneliti wilayah toraks, 17 artikel (25%) meneliti wilayah abdominopelvic, dan 15 artikel (22%) meneliti ekstremitas. Lima puluh satu artikel (75%) menyebutkan tulang cetak 3D sebagai model anatomi atau model anatomi multi-slice.
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. digunakan, dan 7 studi (10%) tidak mengungkapkan sumber dokumen yang digunakan.
47 studi (69%) mengembangkan 3DPAM berdasarkan tomografi terkomputasi, dan 3 studi (4%) melaporkan penggunaan microct. 7 Artikel (10%) Proyeksi 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 (terwujud, Leuven, Belgia) paling sering digunakan (14 studi, 21%), diikuti oleh meshmixer (Autodesk, San Rafael, CA) (13 studi, 19%), Geomagic (Sistem 3D, MO, NC, Leesville) . ; (7 studi, 10%).
Enam puluh tujuh model printer yang berbeda dan lima proses pencetakan disebutkan. Teknologi FDM (Fused Deposition Modeling) digunakan dalam 26 produk (38%), peledakan material dalam 13 produk (19%) dan akhirnya mengikat peledakan (11 produk, 16%). Teknologi yang paling jarang digunakan adalah stereolithography (SLA) (5 artikel, 7%) dan selektif laser sintering (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 studi (71%) menggunakan plastik dan turunannya. Bahan utama yang digunakan adalah PLA (asam polilaktat) (n = 20, 29%), resin (n = 9, 13%) dan ABS (akrilonitril butadiene styrene) (7 jenis, 10%). 23 artikel (34%) memeriksa 3DPAM yang terbuat dari banyak bahan, 36 artikel (53%) disajikan 3DPAM yang dibuat dari hanya satu bahan, dan 9 artikel (13%) tidak menentukan bahan.
Dua puluh sembilan artikel (43%) melaporkan rasio cetak mulai dari 0,25: 1 hingga 2: 1, dengan rata-rata 1: 1. Dua puluh lima artikel (37%) menggunakan rasio 1: 1. 28 3DPAMs (41%) terdiri dari beberapa warna, dan 9 (13%) dicelup setelah pencetakan [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75].
Tiga puluh empat artikel (50%) disebutkan biaya. 9 Artikel (13%) menyebutkan biaya printer 3D dan bahan baku. Printer berkisar harga dari $ 302 hingga $ 65.000. Ketika ditentukan, harga model berkisar dari $ 1,25 hingga $ 2.800; Ekstrem ini sesuai dengan spesimen kerangka [47] dan model retroperitoneal kesetiaan tinggi [48]. Tabel 2 merangkum data model untuk setiap studi yang disertakan.
Tiga puluh tujuh studi (54%) membandingkan 3DAPM dengan model referensi. Di antara studi -studi ini, pembanding yang paling umum adalah model referensi anatomi, yang digunakan dalam 14 artikel (38%), persiapan plastinasi dalam 6 artikel (16%), persiapan plastinasi dalam 6 artikel (16%). Penggunaan realitas virtual, pencitraan tomografi terkomputasi satu 3dpam dalam 5 artikel (14%), 3DPAM lain dalam 3 artikel (8%), game serius dalam 1 artikel (3%), radiografi dalam 1 artikel (3%), model bisnis di 1 artikel (3%) dan augmented reality dalam 1 artikel (3%). Tiga puluh empat (50%) studi menilai 3DPAM. Lima belas (48%) studi menggambarkan pengalaman penilai secara rinci (Tabel 3). 3DPAM dilakukan oleh ahli bedah atau menghadiri dokter dalam 7 studi (47%), spesialis anatomi dalam 6 studi (40%), siswa dalam 3 studi (20%), guru (disiplin tidak ditentukan) dalam 3 studi (20%) untuk penilaian dan satu lagi evaluator dalam artikel (7%). Jumlah rata -rata evaluator adalah 14 (minimum 2, maksimum 30). Tiga puluh tiga studi (49%) menilai morfologi 3DPAM secara kualitatif, dan 10 studi (15%) menilai morfologi 3DPAM secara kuantitatif. Dari 33 studi yang menggunakan penilaian kualitatif, 16 menggunakan penilaian deskriptif murni (48%), 9 tes/peringkat/survei yang digunakan (27%), dan 8 skala Likert yang digunakan (24%). Tabel 3 merangkum penilaian morfologis model dalam setiap studi yang termasuk.
Tiga puluh tiga (48%) artikel memeriksa dan membandingkan efektivitas pengajaran 3DPAM dengan siswa. Dari studi ini, 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 pengujian pengetahuan, di mana 10 (30%) menggunakan pretest dan/atau posttests. Sebelas studi (33%) menggunakan pertanyaan dan tes pilihan ganda untuk menilai pengetahuan siswa, dan lima studi (15%) menggunakan pelabelan gambar/identifikasi anatomi. Rata -rata 76 siswa berpartisipasi dalam setiap studi (minimum 8, maksimum 319). Dua puluh empat studi (72%) memiliki kelompok kontrol, di mana 20 (60%) menggunakan pengacakan. Sebaliknya, satu studi (3%) ditugaskan secara acak model anatomi untuk 10 siswa yang berbeda. Rata -rata, 2,6 kelompok dibandingkan (minimum 2, maksimum 10). Dua puluh tiga studi (70%) melibatkan mahasiswa kedokteran, di mana 14 (42%) adalah mahasiswa kedokteran tahun pertama. Enam (18%) studi melibatkan penduduk, 4 (12%) siswa gigi, dan 3 (9%) siswa sains. Enam studi (18%) menerapkan dan mengevaluasi pembelajaran otonom menggunakan 3DPAM. Tabel 4 merangkum hasil penilaian efektivitas pengajaran 3DPAM untuk setiap studi yang termasuk.
Keuntungan utama yang dilaporkan oleh penulis untuk menggunakan 3DPAM sebagai alat pengajaran untuk anatomi manusia normal adalah karakteristik visual dan taktil, termasuk realisme [55, 67], akurasi [44, 50, 72, 85], dan variabilitas konsistensi [34, 45 ]. , 48, 64], warna dan transparansi [28, 45], daya tahan [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 untuk memanipulasi siswa [30, 49], menghemat waktu mengajar [61, 80], kemudahan penyimpanan [61], kemampuan untuk mengintegrasikan anatomi fungsional atau membuat struktur spesifik [51, 53], 67] , Desain Model Kerangka yang Cepat [81], kemampuan untuk bersama-sama menciptakan model dan membawanya pulang [49, 60, 71], meningkatkan kemampuan rotasi mental [23] dan retensi pengetahuan [32], serta pada guru [ 25, 63] dan kepuasan siswa [25, 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 diperlukan 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 pada 3DPAM sebagai alat untuk mengajar anatomi manusia normal. Setiap wilayah anatomi dipelajari dan dicetak 3D. Dari artikel -artikel ini, 37 artikel membandingkan 3DPAM dengan model lain, dan 33 artikel menilai relevansi pedagogis 3DPAM untuk siswa.
Mengingat perbedaan dalam desain studi pencetakan 3D anatomi, kami tidak menganggap pantas 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 desain dan produksi 3DPAM [10].
Wilayah kepala adalah yang paling banyak diteliti, mungkin karena kompleksitas anatomi membuatnya lebih sulit bagi siswa untuk menggambarkan wilayah anatomi ini dalam ruang tiga dimensi dibandingkan dengan anggota tubuh atau tubuh. CT sejauh ini merupakan modalitas pencitraan yang paling umum digunakan. Teknik ini banyak digunakan, terutama dalam pengaturan medis, tetapi 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 model anatomi pencetakan 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 mendapatkan gambar. Resolusi yang lebih tinggi mencegah perataan permukaan tulang dan mempertahankan kehalusan struktur anatomi [59]. Pilihan 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. Penting untuk menentukan parameter pencetakan, seperti orientasi model anatomi pada pelat pencetakan [29]. Beberapa penulis menyarankan bahwa teknologi pencetakan canggih seperti SLS harus digunakan sedapat mungkin untuk meningkatkan akurasi 3DPAM [38]. Produksi 3DPAM membutuhkan bantuan profesional; Spesialis yang paling dicari adalah insinyur [72], ahli radiologi, [75], desainer grafis [43] dan ahli anatomi [25, 28, 51, 57, 76, 77].
Segmentasi dan perangkat lunak pemodelan adalah faktor penting dalam memperoleh model anatomi yang akurat, tetapi biaya paket perangkat lunak ini dan kompleksitasnya menghalangi penggunaannya. Beberapa penelitian telah membandingkan penggunaan paket perangkat lunak dan teknologi pencetakan yang berbeda, menyoroti kelebihan dan kerugian dari 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 objek 3D dicetak, investasi dapat menyebabkan pengembalian keuangan [72].
Plastik sejauh ini merupakan bahan yang paling umum digunakan. Berbagai tekstur dan warnanya menjadikannya bahan pilihan untuk 3DPAM. Beberapa penulis telah memuji kekuatannya yang tinggi dibandingkan dengan model mayat atau plastinasi tradisional [24, 56, 73]. Beberapa plastik bahkan memiliki sifat lentur atau peregangan. Misalnya, Filaflex dengan teknologi FDM dapat membentang hingga 700%. Beberapa penulis menganggapnya sebagai bahan pilihan untuk replikasi otot, tendon dan ligamen [63]. Di sisi lain, dua penelitian telah menimbulkan pertanyaan tentang orientasi serat selama pencetakan. Faktanya, orientasi serat otot, penyisipan, persarafan, dan fungsi sangat penting dalam pemodelan otot [33].
Anehnya, beberapa penelitian menyebutkan skala pencetakan. Karena banyak orang menganggap rasio 1: 1 sebagai standar, penulis mungkin telah memilih belum lagi. Meskipun penskalaan akan berguna untuk pembelajaran terarah dalam kelompok besar, kelayakan penskalaan belum dieksplorasi, terutama dengan ukuran kelas yang tumbuh dan ukuran fisik model menjadi faktor penting. Tentu saja, skala ukuran penuh membuatnya lebih mudah untuk menemukan dan mengkomunikasikan berbagai elemen anatomi kepada pasien, yang dapat menjelaskan mengapa mereka sering digunakan.
Dari banyak printer yang tersedia di pasaran, yang menggunakan teknologi polyjet (material atau binder inkjet) untuk menyediakan biaya pencetakan warna dan multi-lapisan (dan karenanya multi-tekstur) antara US $ 20.000 dan US $ 250.000 (https: // www .aniwaa.com/). Biaya tinggi ini dapat membatasi promosi 3DPAM di sekolah kedokteran. Selain biaya printer, biaya bahan yang diperlukan untuk pencetakan inkjet lebih tinggi daripada printer SLA atau FDM [68]. Harga untuk printer SLA atau FDM juga lebih terjangkau, mulai dari € 576 hingga € 4.999 dalam artikel yang tercantum dalam ulasan ini. Menurut Tripodi dan rekannya, setiap bagian kerangka dapat dicetak seharga US $ 1,25 [47]. Sebelas studi 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 cukup untuk pengajaran anatomi [80]. Model komersial ini dianggap lebih rendah dari 3DPAM [44]. Perlu dicatat bahwa, selain teknologi pencetakan yang digunakan, biaya akhir sebanding dengan skala dan oleh karena itu ukuran akhir dari 3DPAM [48]. Untuk alasan ini, skala ukuran penuh lebih disukai [37].
Hanya satu studi yang membandingkan 3DPAM dengan model anatomi yang tersedia secara komersial [72]. Sampel kadaver adalah pembanding yang paling umum digunakan untuk 3DPAM. Terlepas dari keterbatasan mereka, model mayat tetap menjadi alat yang berharga untuk mengajar anatomi. Perbedaan harus dibuat antara otopsi, diseksi dan tulang kering. Berdasarkan tes pelatihan, dua studi menunjukkan bahwa 3DPAM secara signifikan lebih efektif daripada diseksi plastinasi [16, 27]. Satu studi membandingkan satu jam pelatihan menggunakan 3DPAM (ekstremitas bawah) dengan satu jam diseksi dari daerah anatomi yang sama [78]. Tidak ada perbedaan yang signifikan antara kedua metode pengajaran. Kemungkinan ada sedikit penelitian tentang topik ini karena perbandingan seperti itu sulit dilakukan. Diseksi adalah persiapan yang memakan waktu untuk siswa. Terkadang lusinan jam persiapan diperlukan, tergantung pada apa yang disiapkan. Perbandingan ketiga dapat dibuat dengan tulang kering. Sebuah studi oleh Tsai dan Smith menemukan bahwa skor tes secara signifikan lebih baik pada kelompok menggunakan 3DPAM [51, 63]. Chen dan rekannya mencatat bahwa siswa yang menggunakan model 3D berkinerja lebih baik pada mengidentifikasi struktur (tengkorak), tetapi tidak ada perbedaan dalam skor MCQ [69]. Akhirnya, Tanner dan rekannya menunjukkan hasil post-test yang lebih baik pada kelompok ini menggunakan 3DPAM dari pterygopalatine fossa [46]. Alat pengajaran baru lainnya diidentifikasi dalam tinjauan literatur ini. Yang paling umum di antara mereka adalah augmented reality, virtual reality dan Serious Games [43]. Menurut Mahrous dan rekannya, preferensi untuk model anatomi tergantung pada jumlah jam siswa bermain video game [31]. Di sisi lain, kelemahan utama alat pengajaran anatomi baru adalah umpan balik haptic, terutama untuk alat murni virtual [48].
Sebagian besar penelitian yang mengevaluasi 3DPAM baru telah menggunakan pretests of pengetahuan. Pretest ini membantu menghindari bias dalam penilaian. Beberapa penulis, sebelum melakukan studi eksperimental, mengecualikan semua siswa yang mendapat skor di atas rata -rata pada tes pendahuluan [40]. Di antara garas dan rekan bias yang disebutkan adalah warna model dan pemilihan sukarelawan di kelas siswa [61]. Pewarnaan memfasilitasi identifikasi struktur anatomi. Chen dan rekannya menetapkan kondisi eksperimental yang ketat tanpa perbedaan awal antara kelompok dan penelitian dibutakan sampai tingkat maksimum yang dimungkinkan [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, tetapi masih ada bias penting untuk diperhatikan [86].
Relevansi pendidikan 3DPAM terutama dinilai di antara mahasiswa kedokteran, termasuk mahasiswa kedokteran tahun pertama, dalam 14 dari 33 studi. Dalam studi percontohan mereka, Wilk dan rekannya melaporkan bahwa mahasiswa kedokteran percaya bahwa pencetakan 3D harus dimasukkan 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 berkinerja lebih baik jika mereka belum pernah mempelajari 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]. Dalam 27 artikel yang termasuk dalam penelitian ini, ada perbedaan yang signifikan dalam skor tes antara 3DPAM dan model tradisional untuk mahasiswa kedokteran, tetapi tidak untuk penduduk.
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 bermanfaat [37, 42, 49, 81, 82], dan dua studi menemukan kepuasan guru dengan 3DPAM [25, 63]. Dari semua sumber, backhouse dan kolega menganggap pencetakan 3D sebagai alternatif terbaik untuk model anatomi tradisional [49]. Dalam meta-analisis pertama mereka, YE dan rekannya mengkonfirmasi bahwa siswa yang menerima instruksi 3DPAM memiliki skor post-test yang lebih baik daripada siswa yang menerima instruksi 2D atau mayat [10]. Namun, mereka membedakan 3DPAM bukan dengan kompleksitas, tetapi hanya dengan hati, sistem saraf, dan rongga perut. Dalam tujuh studi, 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 khusus meningkatkan pemahaman anatomi kompleks [17]. Konsep ini konsisten dengan surat HITAS kepada editor [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 dapat menjelaskan mengapa beberapa 3DPAM tidak dianggap lebih unggul daripada model tradisional, terutama ketika siswa tidak memiliki pengetahuan dalam domain di mana kinerja model ditemukan lebih unggul. Dengan demikian, menyajikan model sederhana kepada siswa yang sudah memiliki pengetahuan tentang subjek (mahasiswa kedokteran atau penduduk) tidak membantu dalam meningkatkan kinerja siswa.
Dari semua manfaat pendidikan yang tercantum, 11 penelitian menekankan kualitas visual atau sentuhan model [27,34,44,45,48,50,55,63,67,72,85], dan 3 studi meningkatkan kekuatan dan daya tahan (33 , 50 -52, 63, 79, 85, 86). Keuntungan lain adalah bahwa siswa dapat memanipulasi struktur, guru dapat menghemat waktu, mereka lebih mudah dilestarikan daripada mayat, proyek ini dapat diselesaikan dalam waktu 24 jam, dapat digunakan sebagai alat homeschooling, dan dapat digunakan untuk mengajarkan sejumlah besar informasi. Kelompok [30, 49, 60, 61, 80, 81]. Pencetakan 3D berulang untuk pengajaran anatomi volume 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 studi menemukan bahwa siswa yang terpapar 3DPAM lebih cenderung menjalani operasi [40, 74]. Konektor logam dapat disematkan untuk membuat 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 -aspek tertentu selama tahap pemodelan, [48, 80] menciptakan basis yang sesuai, [59] menggabungkan beberapa model, [36] menggunakan transparansi, (49) warna, [45] atau membuat struktur internal tertentu terlihat [30]. Tripodi dan rekan menggunakan patung tanah liat untuk melengkapi model tulang cetak 3D mereka, menekankan nilai model yang dibuat bersama sebagai alat pengajaran [47]. Dalam 9 studi, warna diterapkan setelah pencetakan [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75], tetapi siswa menerapkannya hanya sekali [49]. Sayangnya, penelitian ini tidak mengevaluasi kualitas pelatihan model atau urutan pelatihan. Ini harus dipertimbangkan dalam konteks pendidikan anatomi, karena manfaat dari campuran pembelajaran dan penciptaan bersama mapan [89]. Untuk mengatasi kegiatan iklan yang berkembang, belajar mandiri telah digunakan berkali-kali untuk mengevaluasi model [24, 26, 27, 32, 46, 69, 82].
Satu studi menyimpulkan bahwa warna bahan plastik terlalu cerah [45], penelitian lain menyimpulkan bahwa model itu terlalu rapuh [71], dan dua penelitian lain menunjukkan kurangnya variabilitas anatomi dalam desain model individu [25, 45 ]. . Tujuh studi menyimpulkan bahwa detail anatomi 3DPAM tidak cukup [28, 34, 45, 48, 62, 63, 81].
Untuk model anatomi yang lebih rinci dari daerah besar dan kompleks, seperti retroperitoneum atau tulang belakang leher, segmentasi dan waktu pemodelan dianggap sangat lama dan biayanya sangat tinggi (sekitar US $ 2000) [27, 48]. Hojo dan rekannya menyatakan dalam penelitian mereka bahwa butuh 40 jam untuk membuat model anatomi panggul [42]. Waktu segmentasi terpanjang adalah 380 jam dalam sebuah penelitian oleh WeatherAll dan rekan, di mana banyak model digabungkan untuk membuat model jalan napas anak yang lengkap [36]. Dalam sembilan studi, segmentasi dan waktu pencetakan dianggap kerugian [36, 42, 57, 58, 74]. Namun, 12 penelitian mengkritik sifat fisik model mereka, terutama konsistensinya, [28, 62] kurangnya transparansi, [30] kerapuhan dan monokromatik, [71] kurangnya jaringan lunak, [66] atau kurangnya detail [28, 34]. , 45, 48, 62, 63, 81]. Kerugian ini dapat diatasi dengan meningkatkan segmentasi atau waktu simulasi. Kehilangan dan mengambil informasi yang relevan adalah masalah yang dihadapi oleh tiga tim [30, 74, 77]. Menurut laporan pasien, agen kontras yang iodinasi tidak memberikan visibilitas pembuluh darah yang optimal karena keterbatasan dosis [74]. Injeksi model kadaver tampaknya menjadi metode ideal yang menjauh dari prinsip "sesedikit mungkin" dan keterbatasan dosis agen kontras yang disuntikkan.
Sayangnya, banyak artikel tidak menyebutkan beberapa fitur utama 3DPAM. Kurang dari setengah artikel secara eksplisit menyatakan apakah 3DPAM mereka diwarnai. Cakupan ruang lingkup cetak tidak konsisten (43% artikel), dan hanya 34% yang menyebutkan penggunaan beberapa media. Parameter pencetakan ini sangat penting karena mempengaruhi sifat pembelajaran 3DPAM. Sebagian besar artikel tidak memberikan informasi yang cukup tentang kompleksitas untuk mendapatkan 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 merancang dan mencetak 3D model anatomi normal layak dengan biaya rendah, terutama saat menggunakan printer FDM atau SLA dan bahan plastik tunggal yang murah. Namun, desain dasar ini dapat ditingkatkan dengan menambahkan warna atau menambahkan desain dalam bahan yang berbeda. Model yang lebih realistis (dicetak menggunakan beberapa bahan dari berbagai warna dan tekstur untuk mereplikasi kualitas taktil dari model referensi mayat) membutuhkan teknologi pencetakan 3D yang lebih mahal dan waktu desain yang lebih lama. Ini akan secara signifikan meningkatkan biaya keseluruhan. Tidak peduli proses pencetakan mana yang dipilih, memilih metode pencitraan yang tepat adalah kunci keberhasilan 3DPAM. Semakin tinggi resolusi spasial, semakin realistis modelnya dan dapat digunakan untuk penelitian lanjutan. Dari sudut pandang pedagogis, 3DPAM adalah alat yang efektif untuk mengajar anatomi, sebagaimana dibuktikan oleh tes pengetahuan yang diberikan kepada siswa dan kepuasan mereka. Efek pengajaran 3DPAM adalah yang terbaik ketika mereproduksi daerah anatomi yang kompleks dan siswa menggunakannya lebih awal dalam pelatihan medis mereka.
Kumpulan data yang dihasilkan dan/atau dianalisis dalam penelitian ini tidak tersedia untuk umum karena hambatan bahasa tetapi tersedia dari penulis yang sesuai berdasarkan permintaan yang wajar.
Drake RL, Lowry DJ, Pruitt CM. Tinjauan anatomi kotor, mikroanatomi, neurobiologi, dan kursus embriologi dalam kurikulum sekolah kedokteran AS. Anat Rec. 2002; 269 (2): 118-22.
Ghosh SK Diseksi Cadaveric sebagai alat pendidikan untuk sains anatomi di abad ke -21: diseksi sebagai alat pendidikan. Analisis Pendidikan Sains. 2017; 10 (3): 286–99.
Waktu posting: APR-09-2024