Традиційне розтин трупів переживає спад, тоді як пластинація та 3D-друковані (3DP) моделі набувають популярності як альтернатива традиційним методам викладання анатомії. Незрозуміло, які сильні та слабкі сторони цих нових інструментів і як вони можуть вплинути на досвід вивчення анатомії учнями, який включає такі людські цінності, як повага, турбота та емпатія.
Відразу після рандомізованого перехресного дослідження було запрошено 96 студентів. Для вивчення навчального досвіду з використанням анатомічно пластифікованих та 3D-моделей серця (Етап 1, n=63) та шиї (Етап 2, n=33) було використано прагматичний дизайн. Індуктивний тематичний аналіз було проведено на основі 278 оглядів у вільному тексті (що стосуються сильних і слабких сторін, областей для покращення) та дослівних транскриптів фокус-груп (n = 8) щодо вивчення анатомії за допомогою цих інструментів.
Було визначено чотири теми: сприйняття автентичності, фундаментальне розуміння та складність, ставлення поваги та турботи, мультимодальність та лідерство.
Загалом, студенти вважали, що пластифіковані зразки були більш реалістичними, і тому відчували більшу повагу та турботу про них, ніж 3DP-моделі, які були простішими у використанні та краще підходили для вивчення основ анатомії.
Розтин людини є стандартним методом навчання, що використовується в медичній освіті з 17 століття [1, 2]. Однак через обмежений доступ, високі витрати на утримання трупів [3, 4], значне скорочення часу навчання анатомії [1, 5] та технологічний прогрес [3, 6], уроки анатомії, що викладаються з використанням традиційних методів препарування, перебувають у занепаді. Це відкриває нові можливості для дослідження нових методів та інструментів навчання, таких як пластиновані зразки людини та моделі, надруковані на 3D-принтері (3DP) [6,7,8].
Кожен з цих інструментів має свої переваги та недоліки. Пластифіковані зразки сухі, без запаху, реалістичні та безпечні [9,10,11], що робить їх ідеальними для навчання та залучення студентів до вивчення та розуміння анатомії. Однак вони також жорсткі та менш гнучкі [10, 12], тому вважається, що ними важче маніпулювати та досягати глибших структур [9]. Що стосується вартості, пластифіковані зразки, як правило, дорожчі в придбанні та обслуговуванні, ніж 3DP-моделі [6,7,8]. З іншого боку, 3DP-моделі дозволяють використовувати різні текстури [7, 13] та кольори [6, 14] і можуть бути призначені певним частинам, що допомагає студентам легше ідентифікувати, розрізняти та запам'ятовувати важливі структури, хоча це здається менш реалістичним, ніж пластифіковані зразки.
У низці досліджень вивчалися результати навчання/продуктивність різних типів анатомічних інструментів, таких як пластифіковані зразки, 2D-зображення, вологі зрізи, таблиці Anatomage (Anatomage Inc., Сан-Хосе, Каліфорнія) та 3DP-моделі [11, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21]. Однак результати відрізнялися залежно від вибору навчального інструменту, що використовувався в контрольній та інтервенційній групах, а також залежно від різних анатомічних ділянок [14, 22]. Наприклад, при використанні в поєднанні з мокрою дисекцією [11, 15] та таблицями для аутопсії [20] студенти повідомляли про вищу задоволеність навчанням та ставлення до пластифікованих зразків. Аналогічно, використання шаблонів пластинації відображає позитивний результат об'єктивних знань студентів [23, 24].
3DP-моделі часто використовуються для доповнення традиційних методів навчання [14,17,21]. Локе та ін. (2017) повідомляли про використання 3DP-моделі для розуміння вроджених вад серця у педіатра [18]. Це дослідження показало, що група 3DP мала вищу задоволеність навчанням, краще розуміння тетради Фалло та покращену здатність вести пацієнтів (самоефективність) порівняно з групою 2D-візуалізації. Вивчення анатомії судинного дерева та анатомії черепа за допомогою 3DP-моделей забезпечує таке ж задоволення від навчання, як і 2D-зображення [16, 17]. Ці дослідження показали, що 3DP-моделі перевершують 2D-ілюстрації з точки зору задоволення від навчання, яке сприймають студенти. Однак дослідження, що спеціально порівнюють багатоматеріальні 3DP-моделі з пластифікованими зразками, обмежені. Могалі та ін. (2021) використовували модель пластинації з її 3DP-моделями серця та шиї та повідомили про аналогічне збільшення знань між контрольною та експериментальною групами [21].
Однак, для глибшого розуміння того, чому навчальний досвід студентів залежить від вибору анатомічних інструментів та різних частин тіла й органів, потрібні додаткові докази [14, 22]. Гуманістичні цінності є цікавим аспектом, який може впливати на це сприйняття. Це стосується поваги, турботи, емпатії та співчуття, яких очікують від студентів, які стають лікарями [25, 26]. Гуманістичні цінності традиційно прагнули досягти під час розтинів, оскільки студентів навчають співпереживати та піклуватися про донорські трупи, тому вивчення анатомії завжди займало особливе місце [27, 28]. Однак це рідко вимірюється за допомогою інструментів пластифікації та 3DP. На відміну від закритих питань опитування Лайкерта, якісні методи збору даних, такі як фокус-групові дискусії та відкриті питання опитування, дають уявлення про коментарі учасників, написані у випадковому порядку, щоб пояснити вплив нових навчальних інструментів на їхній навчальний досвід.
Отже, це дослідження мало на меті відповісти на питання, як студенти по-різному сприймають анатомію, коли їм надаються встановлені інструменти (пластинація) порівняно з фізичними 3D-друкованими зображеннями для вивчення анатомії?
Щоб відповісти на вищезазначені питання, студенти мають можливість здобувати, накопичувати та ділитися анатомічними знаннями через командну взаємодію та співпрацю. Ця концепція добре узгоджується з конструктивістською теорією, згідно з якою окремі особи чи соціальні групи активно створюють та діляться своїми знаннями [29]. Така взаємодія (наприклад, між однолітками, між студентами та викладачами) впливає на задоволення від навчання [30, 31]. Водночас на навчальний досвід студентів також впливатимуть такі фактори, як зручність навчання, середовище, методи викладання та зміст курсу [32]. Згодом ці атрибути можуть впливати на навчання студентів та опанування ними тем, що їх цікавлять [33, 34]. Це може бути пов'язано з теоретичною перспективою прагматичної епістемології, де початковий збір або формулювання особистого досвіду, інтелекту та переконань може визначити наступний курс дій [35]. Прагматичний підхід ретельно планується для визначення складних тем та їх послідовності за допомогою інтерв'ю та опитувань, а потім тематичного аналізу [36].
Зразки трупів часто вважаються мовчазними наставниками, оскільки їх розглядають як значні дари на благо науки та людства, що викликають повагу та вдячність у студентів до їхніх донорів [37, 38]. Попередні дослідження повідомляли про подібні або вищі об'єктивні бали між групою трупів/пластинації та групою 3DP [21, 39], але було неясно, чи мають студенти однаковий навчальний досвід, включаючи гуманістичні цінності, між цими двома групами. Для подальшого дослідження це дослідження використовує принцип прагматизму [36] для вивчення навчального досвіду та характеристик моделей 3DP (колір та текстура) та порівняння їх із пластинованими зразками на основі відгуків студентів.
Уявлення учнів можуть впливати на рішення викладачів щодо вибору відповідних інструментів з анатомії на основі того, що є, а що ні ефективним для викладання анатомії. Ця інформація також може допомогти викладачам визначити вподобання учнів та використовувати відповідні інструменти аналізу для покращення їхнього навчального досвіду.
Це якісне дослідження мало на меті з'ясувати, що студенти вважають важливим навчальним досвідом використання пластифікованих зразків серця та шиї порівняно з 3DP-моделями. Згідно з попереднім дослідженням Могалі та ін. у 2018 році, студенти вважали пластифіковані зразки більш реалістичними, ніж 3DP-моделі [7]. Отже, припустимо:
Враховуючи, що пластинації створювалися зі справжніх трупів, очікувалося, що студенти сприйматимуть пластинації більш позитивно, ніж 3DP-моделі, з точки зору автентичності та гуманістичної цінності.
Це якісне дослідження пов'язане з двома попередніми кількісними дослідженнями [21, 40], оскільки дані, представлені в усіх трьох дослідженнях, були зібрані одночасно з однієї й тієї ж вибірки студентів-учасників. У першій статті було продемонстровано подібні об'єктивні показники (бали тестів) між групами пластинації та 3DP [21], а в другій статті було використано факторний аналіз для розробки психометрично валідованого інструменту (чотири фактори, 19 пунктів) для вимірювання освітніх конструктів, таких як задоволення від навчання, самоефективність, гуманістичні цінності та обмеження навчальних медіа [40]. У цьому дослідженні розглянуто високоякісні відкриті дискусії та фокус-групові дискусії, щоб з'ясувати, що студенти вважають важливим під час вивчення анатомії за допомогою пластинованих зразків та моделей, надрукованих на 3D-принтері. Таким чином, це дослідження відрізняється від двох попередніх статей з точки зору дослідницьких цілей/питань, даних та методів аналізу, щоб отримати уявлення про якісні відгуки студентів (коментарі у вільному тексті плюс фокус-групове обговорення) щодо використання інструментів 3DP порівняно з пластифікованими зразками. Це означає, що це дослідження принципово вирішує інше дослідницьке питання, ніж дві попередні статті [21, 40].
У закладі автора анатомія інтегрована в системні курси, такі як кардіопульмонологія, ендокринологія, опорно-руховий апарат тощо, протягом перших двох років п'ятирічної програми бакалавра медицини та бакалавра хірургії (MBBS). Гіпсові зразки, пластикові моделі, медичні зображення та віртуальні 3D-моделі часто використовуються замість зразків для препарування або мокрого препарування для підтримки загальної анатомічної практики. Групові навчальні заняття замінюють традиційні лекції, що викладаються, зосереджуючись на застосуванні набутих знань. В кінці кожного системного модуля пройдіть онлайн-формувальний практичний тест з анатомії, який включає 20 індивідуальних найкращих відповідей (SBA), що охоплюють загальну анатомію, візуалізацію та гістологію. Загалом під час експерименту було проведено п'ять формувальних тестів (три на першому курсі та два на другому курсі). Комбінована комплексна письмова оцінка для 1-го та 2-го років включає дві роботи, кожна з яких містить 120 SBA. Анатомія стає частиною цих оцінювань, а план оцінювання визначає кількість анатомічних питань, які будуть включені.
Для покращення співвідношення студентів до вибірки, для навчання та викладання анатомії було досліджено внутрішні 3DP-моделі на основі пластифікованих зразків. Це дає можливість встановити освітню цінність нових 3DP-моделей порівняно з пластифікованими зразками, перш ніж вони будуть офіційно включені до навчальної програми з анатомії.
У цьому дослідженні було проведено комп'ютерну томографію (КТ) (64-зрізовий КТ-сканер Somatom Definition Flash, Siemens Healthcare, Ерланген, Німеччина) на пластикових моделях серця (одне ціле серце та одне серце в поперечному перерізі) та голови та шиї (одне ціле серце та одне в серединно-сагітальній площині голова-шия) (рис. 1). Зображення цифрової візуалізації та комунікацій у медицині (DICOM) були отримані та завантажені в 3D Slicer (версії 4.8.1 та 4.10.2, Гарвардська медична школа, Бостон, Массачусетс) для структурної сегментації за типом, таким як м'язи, артерії, нерви та кістки. Сегментовані файли були завантажені в Materialize Magics (версія 22, Materialize NV, Левен, Бельгія) для видалення шумових оболонок, а друковані моделі були збережені у форматі STL, які потім були перенесені на принтер Objet 500 Connex3 Polyjet (Stratasys, Eden Prairie, MN) для створення 3D анатомічних моделей. Фотополімеризуються смоли та прозорі еластомери (VeroYellow, VeroMagenta та TangoPlus) тверднуть шар за шаром під дією УФ-випромінювання, надаючи кожній анатомічній структурі власну текстуру та колір.
Інструменти для вивчення анатомії, використані в цьому дослідженні. Ліворуч: шия; праворуч: покрите та надруковане на 3D-принтері серце.
Крім того, з моделі всього серця було обрано висхідну аорту та коронарну систему, а також побудовано базові каркаси для кріплення до моделі (версія 22, Materialize NV, Левен, Бельгія). Модель було надруковано на принтері Raise3D Pro2 (Raise3D Technologies, Ірвайн, Каліфорнія) з використанням термопластичного поліуретанового (TPU) філаменту. Щоб показати артерії моделі, надрукований опорний матеріал TPU довелося видалити, а кровоносні судини пофарбувати червоним акрилом.
Студенти першого курсу бакалаврату медицини медичного факультету Лі Конг Чіанг у 2020-2021 навчальному році (n = 163, 94 чоловіки та 69 жінок) отримали електронною поштою запрошення взяти участь у цьому дослідженні як добровільну діяльність. Рандомізований перехресний експеримент проводився у два етапи: спочатку з розрізом серця, а потім з розрізом шиї. Між двома етапами є шеститижневий період вимивання, щоб мінімізувати залишкові ефекти. На обох етапах студенти не знали тем навчання та групових завдань. Не більше шести осіб у групі. Студенти, які отримали пластиновані зразки на першому етапі, отримали 3DP-моделі на другому етапі. На кожному етапі обидві групи отримують вступну лекцію (30 хвилин) від третьої сторони (старшого викладача), а потім самостійне навчання (50 хвилин) з використанням наданих інструментів та роздаткових матеріалів для самостійного навчання.
Контрольний список COREQ (Комплексні критерії для звітності про якісні дослідження) використовується для керівництва якісними дослідженнями.
Студенти надали відгуки щодо навчального матеріалу дослідження за допомогою опитування, яке включало три запитання відкритої форми про їхні сильні та слабкі сторони, а також можливості для розвитку. Усі 96 респондентів надали відповіді у вільній формі. Потім вісім студентів-волонтерів (n = 8) взяли участь у фокус-групі. Інтерв'ю проводилися в Навчально-анатомічному центрі (де проводилися експерименти) дослідником 4 (доктор філософії), чоловіком-інструктором, який не є анатомом і має понад 10 років досвіду проведення TBL, але не брав участі в навчанні дослідницької групи. Студенти не знали особистих характеристик дослідників (а також дослідницької групи) до початку дослідження, але форма згоди повідомила їх про мету дослідження. У фокус-групі брали участь лише дослідник 4 та студенти. Дослідник описав фокус-групу студентам і запитав їх, чи хотіли б вони взяти участь. Вони поділилися своїм досвідом вивчення 3D-друку та пластинації та були дуже захоплені. Фасилітатор поставив шість навідних запитань, щоб заохотити студентів до роботи (Додатковий матеріал 1). Прикладами є обговорення аспектів анатомічних інструментів, що сприяють навчанню та розвитку знань, а також роль емпатії в роботі з такими зразками. «Як би ви описали свій досвід вивчення анатомії за допомогою пластифікованих зразків та 3D-друкованих копій?» – було першим питанням інтерв'ю. Усі питання є відкритими, що дозволяє користувачам вільно відповідати на запитання без упереджених областей, дозволяючи відкривати нові дані та долати труднощі за допомогою навчальних інструментів. Учасники не отримували жодних записів коментарів чи аналізу результатів. Добровільний характер дослідження дозволив уникнути перенасичення даними. Вся розмова була записана для аналізу.
Запис фокус-групи (35 хвилин) був дослівно транскрибований та знеособлений (використовувалися псевдоніми). Крім того, були зібрані питання анкети з відкритою відповіддю. Транскрипти фокус-груп та питання опитування були імпортовані в електронну таблицю Microsoft Excel (Microsoft Corporation, Редмонд, Вашингтон) для тріангуляції та агрегації даних, щоб перевірити наявність порівнянних або узгоджених результатів або нових результатів [41]. Це робиться за допомогою теоретичного тематичного аналізу [41, 42]. Текстові відповіді кожного студента додаються до загальної кількості відповідей. Це означає, що коментарі, що містять кілька речень, будуть розглядатися як один. Відповіді з тегами «нуль», «відсутність» або «без коментарів» будуть ігноруватися. Троє дослідників (жінка-дослідниця з докторським ступенем, жінка-дослідниця зі ступенем магістра та чоловік-асистент зі ступенем бакалавра з інженерії та 1–3 роками дослідницького досвіду в медичній освіті) незалежно індуктивно кодували неструктуровані дані. Троє програмістів використовують справжні блокноти для малювання, щоб класифікувати стікери на основі подібностей та відмінностей. Було проведено кілька сесій для впорядкування та групування кодів за допомогою систематичного та ітеративного розпізнавання образів, де коди групувалися для визначення підтем (специфічних або загальних характеристик, таких як позитивні та негативні атрибути навчальних інструментів), які потім формували загальні теми [41]. Для досягнення консенсусу, 6-річний дослідник (доктор філософії) чоловічої статі з 15-річним досвідом викладання анатомії затвердив остаточні теми.
Відповідно до Гельсінської декларації, Інституційна етика Наньянського технологічного університету (IRB) (2019-09-024) оцінила протокол дослідження та отримала необхідні схвалення. Учасники надали інформовану згоду та були поінформовані про своє право відмовитися від участі в будь-який час.
Дев'яносто шість студентів-медиків першого курсу бакалаврату надали повну інформовану згоду, основні демографічні дані, такі як стать та вік, а також заявили про відсутність попередньої формальної підготовки з анатомії. У першому етапі (серце) та другому етапі (диссекція шиї) взяли участь 63 учасники (33 чоловіки та 30 жінок) та 33 учасники (18 чоловіків та 15 жінок) відповідно. Їхній вік коливався від 18 до 21 року (середнє ± стандартне відхилення: 19,3 ± 0,9) років. Усі 96 студентів відповіли на анкету (жоден не вибув з дослідження), а 8 студентів взяли участь у фокус-групах. Було надано 278 відкритих коментарів щодо переваг, недоліків та потреб у покращенні. Не було виявлено розбіжностей між проаналізованими даними та звітом про результати.
Протягом обговорень у фокус-групах та відповідей на опитування виокремилися чотири теми: сприйняття автентичності, фундаментальне розуміння та складність, ставлення поваги та турботи, мультимодальність та лідерство (Рисунок 2). Кожна тема описана більш детально нижче.
Чотири теми — сприйнята автентичність, фундаментальне розуміння та складність, повага та турбота, а також перевага навчальним засобам — базуються на тематичному аналізі питань анкети з відкритою відповіддю та фокус-групових обговорень. Елементи в синіх та жовтих квадратах представляють властивості покритого зразка та 3D-моделі відповідно. 3DP = 3D-друк
Студенти вважали, що пластифіковані зразки були реалістичнішими, мали природні кольори, які краще відображали справжні трупи, та мали точніші анатомічні деталі, ніж 3DP-моделі. Наприклад, орієнтація м'язових волокон більш виражена в пластифікованих зразках порівняно з 3DP-моделями. Цей контраст показано в твердженні нижче.
«…дуже детально та точно, ніби від реальної людини (учасник C17; огляд пластинації у вільній формі)».
Студенти зазначили, що інструменти 3DP були корисними для вивчення основ анатомії та оцінки основних макроскопічних особливостей, тоді як пластифіковані зразки ідеально підходили для подальшого розширення їхніх знань та розуміння складних анатомічних структур та областей. Студенти вважали, що хоча обидва інструменти були точними копіями один одного, їм бракувало цінної інформації під час роботи з 3DP-моделями порівняно з пластифікованими зразками. Це пояснюється в заяві нижче.
«…були деякі труднощі, такі як… дрібні деталі, такі як овальна ямка… загалом можна використовувати 3D-модель серця… для шиї, можливо, я впевненіше вивчу модель пластинації (учасник PA1; 3DP, фокус-групове обговорення»).
«…можна побачити грубі структури… детально, 3DP-зразки корисні для вивчення, наприклад, грубіших структур (і) більших, легко ідентифікованих речей, таких як м’язи та органи… можливо (для) людей, які можуть не мати доступу до пластинованих зразків (учасник PA3; 3DP, фокус-групове обговорення)».
Студенти висловили більше поваги та занепокоєння щодо пластифікованих зразків, але також були стурбовані руйнуванням конструкції через її крихкість та відсутність гнучкості. Навпаки, студенти доповнили свій практичний досвід, усвідомивши, що 3DP-моделі можна відтворити, якщо їх пошкодити.
«…ми також схильні бути обережнішими з моделями пластинації (учасник PA2; пластинація, обговорення у фокус-групі)».
«…для зразків, отриманих методом пластинації, це як…щось, що зберігалося протягом тривалого часу. Якщо я його пошкодив… я думаю, ми знаємо, що це виглядає як серйозніше пошкодження, бо воно має історію (учасник PA3; пластинація, обговорення у фокус-групі)».
«Моделі, надруковані на 3D-принтері, можна виготовляти відносно швидко та легко… що робить 3D-моделі доступними для більшої кількості людей та полегшує навчання без необхідності обміну зразками (автор I38; 3DP, рецензія у вільному тексті)».
«…з 3D-моделями ми можемо трохи погратися, не надто турбуючись про їх пошкодження, як-от пошкодження зразків… (учасник PA2; 3DP, обговорення у фокус-групі)».
За словами студентів, кількість пластифікованих зразків обмежена, а доступ до глибших структур ускладнений через їхню жорсткість. Щодо 3DP-моделі, вони сподіваються ще більше вдосконалити анатомічні деталі, адаптуючи модель до областей інтересу для персоналізованого навчання. Студенти погодилися, що як пластифіковані, так і 3DP-моделі можна використовувати в поєднанні з іншими типами навчальних інструментів, такими як таблиця Anatomage, для покращення навчання.
«Деякі глибокі внутрішні структури погано видно (учасник C14; пластинація, коментар у вільній формі)».
«Можливо, таблиці розтину та інші методи були б дуже корисним доповненням (учасник C14; пластинація, огляд у вільному тексті)».
«Забезпечуючи детальну деталізацію 3D-моделей, можна отримати окремі моделі, що зосереджуються на різних ділянках та аспектах, таких як нерви та кровоносні судини (учасник I26; 3DP, вільний текстовий огляд)».
Студенти також запропонували включити демонстрацію для вчителя, щоб пояснити, як правильно використовувати модель, або додаткові інструкції щодо анотованих зразків зображень для полегшення навчання та розуміння в конспектах лекцій, хоча вони визнали, що дослідження було спеціально розроблено для самостійного навчання.
«…Я ціную незалежний стиль дослідження… можливо, більше вказівок можна було б надати у вигляді друкованих слайдів або деяких нотаток… (учасник C02; коментарі загалом у вільному текстовому форматі)».
«Експерти з контенту або наявність додаткових візуальних інструментів, таких як анімація чи відео, можуть допомогти нам краще зрозуміти структуру 3D-моделей (учасник C38; огляди у вільному текстовому форматі загалом)».
Студентів-медиків першого курсу запитали про їхній навчальний досвід та якість зразків, надрукованих на 3D-принтері, та пластифікованих зразків. Як і очікувалося, студенти визнали пластифіковані зразки більш реалістичними та точними, ніж ті, що надруковані на 3D-принтері. Ці результати підтверджуються попереднім дослідженням [7]. Оскільки записи виготовлені з донорських трупів, вони є автентичними. Хоча це була репліка пластифікованого зразка в масштабі 1:1 з подібними морфологічними характеристиками [8], полімерна 3D-друкована модель вважалася менш реалістичною, особливо у студентів, у яких такі деталі, як краї овальної ямки, не були видно на 3DP-моделі серця порівняно з пластифікованою моделлю. Це може бути пов'язано з якістю КТ-зображення, яке не дозволяє чітко окреслити межі. Тому важко сегментувати такі структури в програмному забезпеченні для сегментації, що впливає на процес 3D-друку. Це може викликати сумніви щодо використання 3DP-інструментів, оскільки вони побоюються, що важливі знання будуть втрачені, якщо не використовувати стандартні інструменти, такі як пластифіковані зразки. Студенти, які цікавляться хірургічною підготовкою, можуть вважати за необхідне використовувати практичні моделі [43]. Поточні результати схожі на попередні дослідження, які виявили, що пластикові моделі [44] та 3DP-зразки не мають точності реальних зразків [45].
Для покращення доступності для студентів і, отже, задоволеності студентів, необхідно також враховувати вартість та доступність інструментів. Результати підтверджують використання 3DP-моделей для отримання анатомічних знань завдяки їх економічно ефективному виготовленню [6, 21]. Це узгоджується з попереднім дослідженням, яке показало порівнянні об'єктивні показники пластифікованих моделей та 3DP-моделей [21]. Студенти вважали, що 3DP-моделі корисніші для вивчення основних анатомічних понять, органів та особливостей, тоді як пластифіковані зразки більше підходять для вивчення складної анатомії. Крім того, студенти виступали за використання 3DP-моделей у поєднанні з існуючими зразками трупів та сучасними технологіями для покращення розуміння студентами анатомії. Різні способи представлення одного й того ж об'єкта, такі як картографування анатомії серця за допомогою трупів, 3D-друк, сканування пацієнтів та віртуальні 3D-моделі. Цей мультимодальний підхід дозволяє студентам ілюструвати анатомію різними способами, повідомляти про те, що вони вивчили, різними способами та залучати студентів різними способами [44]. Дослідження показали, що автентичні навчальні матеріали, такі як інструменти для роботи з трупами, можуть бути складними для деяких студентів з точки зору когнітивного навантаження, пов'язаного з вивченням анатомії [46]. Розуміння впливу когнітивного навантаження на навчання студентів та застосування технологій для зменшення когнітивного навантаження з метою створення кращого навчального середовища є критично важливим [47, 48]. Перш ніж знайомити студентів з трупним матеріалом, 3DP-моделі можуть бути корисним методом для демонстрації основних та важливих аспектів анатомії з метою зменшення когнітивного навантаження та покращення навчання. Крім того, студенти можуть брати 3DP-моделі додому для ознайомлення в поєднанні з підручниками та лекційними матеріалами та розширювати вивчення анатомії за межі лабораторії [45]. Однак практика видалення 3DP-компонентів ще не впроваджена в установі автора.
У цьому дослідженні пластиновані зразки були більш шановані, ніж 3DP-репліки. Цей висновок узгоджується з попередніми дослідженнями, які показують, що зразки трупів як «першого пацієнта» викликають повагу та співчуття, тоді як штучні моделі – ні [49]. Реалістична пластинована людська тканина є інтимною та реалістичною. Використання трупного матеріалу дозволяє студентам розвивати гуманістичні та етичні ідеали [50]. Крім того, на сприйняття студентами моделей пластинації може впливати їхнє зростання знань про програми донорства трупів та/або процес пластинації. Пластинація – це донорство трупів, яке імітує співчуття, захоплення та вдячність, які студенти відчувають до своїх донорів [10, 51]. Ці характеристики відрізняють гуманістичних медсестер і, якщо їх розвивати, можуть допомогти їм професійно просуватися, цінуючи та співпереживаючи пацієнтам [25, 37]. Це можна порівняти з використанням мовчазних репетиторів вологою дисекцією людини [37, 52, 53]. Оскільки зразки для пластинації були взяті з трупів, студенти розглядали їх як мовчазних репетиторів, що заслужило повагу до цього нового навчального інструменту. Навіть попри те, що вони знають, що 3DP-моделі створюються машинами, вони все одно із задоволенням ними користуються. Кожна група відчуває турботу, а модель обробляється дбайливо, щоб зберегти її цілісність. Студенти, можливо, вже знають, що 3DP-моделі створюються з даних пацієнтів для освітніх цілей. У закладі автора, перш ніж студенти почнуть офіційне вивчення анатомії, проводиться вступний курс анатомії з історії анатомії, після чого студенти складають присягу. Головна мета присяги — прищепити студентам розуміння гуманістичних цінностей, повагу до анатомічних інструментів та професіоналізм. Поєднання анатомічних інструментів та відданості може допомогти прищепити почуття турботи, поваги та, можливо, нагадати студентам про їхні майбутні обов'язки перед пацієнтами [54].
Щодо майбутніх удосконалень навчальних інструментів, студенти як з групи пластинації, так і з групи 3DP враховували страх руйнування структури у своїй участі та навчанні. Однак під час обговорень у фокус-групах було висвітлено занепокоєння щодо порушення структури пластинчастих зразків. Це спостереження підтверджується попередніми дослідженнями пластифікованих зразків [9, 10]. Маніпуляції зі структурами, особливо з моделями шиї, необхідні для дослідження глибших структур та розуміння тривимірних просторових взаємозв'язків. Використання тактильної (дотикальної) та візуальної інформації допомагає студентам сформувати більш детальну та повну ментальну картину тривимірних анатомічних частин [55]. Дослідження показали, що тактильна маніпуляція фізичними об'єктами може зменшити когнітивне навантаження та призвести до кращого розуміння та запам'ятовування інформації [55]. Було висловлено припущення, що доповнення 3DP-моделей пластифікованими зразками може покращити взаємодію студентів зі зразками без страху пошкодження структур.
Час публікації: 21 липня 2023 р.