Els models anatòmics impresos tridimensionals (3DPAM) semblen ser una eina adequada pel seu valor educatiu i viabilitat.L'objectiu d'aquesta revisió és descriure i analitzar els mètodes utilitzats per crear 3DPAM per a l'ensenyament de l'anatomia humana i avaluar la seva contribució pedagògica.
Es va realitzar una cerca electrònica a PubMed utilitzant els termes següents: educació, escola, aprenentatge, ensenyament, formació, ensenyament, educació, tridimensional, 3D, tridimensional, impressió, impressió, impressió, anatomia, anatomia, anatomia i anatomia ..Els resultats van incloure les característiques de l'estudi, el disseny del model, l'avaluació morfològica, el rendiment educatiu, els punts forts i els punts febles.
Entre els 68 articles seleccionats, el major nombre d'estudis es va centrar en la regió cranial (33 articles);51 articles mencionen la impressió òssia.En 47 articles, es va desenvolupar 3DPAM basat en la tomografia computada.S'enumeren cinc processos d'impressió.Els plàstics i els seus derivats es van utilitzar en 48 estudis.El preu de cada disseny oscil·la entre 1,25 i 2.800 dòlars.Trenta-set estudis van comparar 3DPAM amb models de referència.Trenta-tres articles van examinar les activitats educatives.Els principals beneficis són la qualitat visual i tàctil, l'eficiència de l'aprenentatge, la repetibilitat, la personalització i l'agilitat, l'estalvi de temps, la integració de l'anatomia funcional, les millors capacitats de rotació mental, la retenció de coneixements i la satisfacció professor/alumne.Els principals inconvenients estan relacionats amb el disseny: consistència, falta de detall o transparència, colors massa brillants, temps d'impressió llargs i cost elevat.
Aquesta revisió sistemàtica mostra que 3DPAM és rendible i eficaç per ensenyar anatomia.Els models més realistes requereixen l'ús de tecnologies d'impressió 3D més cares i temps de disseny més llargs, cosa que augmentarà significativament el cost global.La clau és seleccionar el mètode d'imatge adequat.Des del punt de vista pedagògic, 3DPAM és una eina eficaç per a l'ensenyament de l'anatomia, amb un impacte positiu en els resultats d'aprenentatge i la satisfacció.L'efecte docent de 3DPAM és millor quan reprodueix regions anatòmiques complexes i els estudiants l'utilitzen al principi de la seva formació mèdica.
La dissecció de cadàvers d'animals s'ha realitzat des de l'antiga Grècia i és un dels principals mètodes d'ensenyament de l'anatomia.Les disseccions cadavèriques realitzades durant la formació pràctica s'utilitzen en el currículum teòric dels estudiants universitaris de medicina i actualment es consideren l'estàndard d'or per a l'estudi de l'anatomia [1,2,3,4,5].No obstant això, hi ha moltes barreres per a l'ús d'espècimens de cadàver humans, cosa que va impulsar la recerca de noves eines d'entrenament [6, 7].Algunes d'aquestes noves eines inclouen realitat augmentada, eines digitals i impressió 3D.Segons una recent revisió de la literatura de Santos et al.[8] Pel que fa al valor d'aquestes noves tecnologies per a l'ensenyament de l'anatomia, la impressió 3D sembla ser un dels recursos més importants, tant pel que fa al valor educatiu per als estudiants com pel que fa a la viabilitat d'implementació [4,9,10] .
La impressió 3D no és nova.Les primeres patents relacionades amb aquesta tecnologia es remunten al 1984: A Le Méhauté, O De Witte i JC André a França, i tres setmanes després C Hull als EUA.Des d'aleshores, la tecnologia ha continuat evolucionant i el seu ús s'ha expandit a moltes àrees.Per exemple, la NASA va imprimir el primer objecte més enllà de la Terra el 2014 [11].El camp mèdic també ha adoptat aquesta nova eina, augmentant així el desig de desenvolupar una medicina personalitzada [12].
Molts autors han demostrat els beneficis d'utilitzar models anatòmics impresos en 3D (3DPAM) en l'educació mèdica [10, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19].Quan s'ensenya anatomia humana es necessiten models no patològics i anatòmicament normals.Algunes revisions han examinat models de formació patològic o mèdic/quirúrgic [8, 20, 21].Per desenvolupar un model híbrid per a l'ensenyament de l'anatomia humana que incorpori noves eines com la impressió 3D, vam realitzar una revisió sistemàtica per descriure i analitzar com es creen els objectes impresos en 3D per ensenyar anatomia humana i com els estudiants avaluen l'efectivitat de l'aprenentatge utilitzant aquests objectes 3D.
Aquesta revisió sistemàtica de la literatura es va dur a terme el juny de 2022 sense restriccions de temps mitjançant les directrius PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses) [22].
Els criteris d'inclusió van ser tots els treballs de recerca que utilitzaven 3DPAM en l'ensenyament/aprenentatge de l'anatomia.Es van excloure revisions de literatura, cartes o articles centrats en models patològics, models animals, models arqueològics i models de formació mèdica/quirúrgica.Només es van seleccionar els articles publicats en anglès.Es van excloure els articles sense resums disponibles en línia.Es van incloure articles que incloïen diversos models, almenys un dels quals era anatòmicament normal o tenia una patologia menor que no afectava el valor docent.
Es va fer una cerca bibliogràfica a la base de dades electrònica PubMed (Biblioteca Nacional de Medicina, NCBI) per identificar estudis rellevants publicats fins al juny de 2022. Utilitzeu els termes de cerca següents: educació, escola, ensenyament, ensenyament, aprenentatge, ensenyament, educació, tres- dimensional, 3D, 3D, impressió, impressió, impressió, anatomia, anatomia, anatomia i anatomia.S'ha executat una única consulta: (((educació[Títol/Resum] O escola[Títol/Resum] O aprenentatge[Títol/Resum] O ensenyament[Títol/Resum] O formació[Títol/Resum] OArriba[Títol/Abstract] ] O Educació [Títol/Abstract]) I (Tres dimensions [Títol] O 3D [Títol] O 3D [Títol])) I (Imprimeix [Títol] O Imprimeix [Títol] O Imprimeix [Títol])) I (Anatomia) [Títol ] ]/resumen] o anatomia [títol/resumen] o anatomia [títol/resumen] o anatomia [títol/resumen]).Es van identificar articles addicionals cercant manualment a la base de dades PubMed i revisant referències d'altres articles científics.No s'han aplicat restriccions de data, però s'ha utilitzat el filtre "Persona".
Tots els títols i resums recuperats es van examinar en funció dels criteris d'inclusió i exclusió de dos autors (EBR i AL), i es va excloure qualsevol estudi que no compleixi tots els criteris d'elegibilitat.Les publicacions a text complet dels estudis restants van ser recuperades i revisades per tres autors (EBR, EBE i AL).Quan calia, els desacords en la selecció d'articles van ser resolts per una quarta persona (LT).Les publicacions que complien tots els criteris d'inclusió es van incloure en aquesta revisió.
L'extracció de dades es va realitzar de manera independent per dos autors (EBR i AL) sota la supervisió d'un tercer autor (LT).
- Dades de disseny del model: regions anatòmiques, parts anatòmiques específiques, model inicial per a la impressió 3D, mètode d'adquisició, programari de segmentació i modelatge, tipus d'impressora 3D, tipus i quantitat de material, escala d'impressió, color, cost d'impressió.
- Valoració morfològica de models: models utilitzats per a la comparació, valoració mèdica d'experts/docents, nombre d'avaluadors, tipus d'avaluació.
- Model 3D d'ensenyament: valoració dels coneixements de l'alumne, mètode d'avaluació, nombre d'alumnes, nombre de grups de comparació, aleatorització d'alumnes, formació/tipus d'alumne.
Es van identificar 418 estudis a MEDLINE i 139 articles van ser exclosos pel filtre "humà".Després de revisar els títols i els resums, es van seleccionar 103 estudis per a la lectura del text complet.Es van excloure 34 articles perquè eren models patològics (9 articles), models de formació mèdica/quirúrgica (4 articles), models animals (4 articles), models radiològics 3D (1 article) o no eren articles científics originals (16 capítols).).En la revisió s'han inclòs un total de 68 articles.La figura 1 presenta el procés de selecció com un diagrama de flux.
Diagrama de flux que resumeix la identificació, el cribratge i la inclusió d'articles en aquesta revisió sistemàtica
Tots els estudis es van publicar entre el 2014 i el 2022, amb un any de publicació mitjà el 2019. Entre els 68 articles inclosos, 33 (49%) eren estudis descriptius i experimentals, 17 (25%) purament experimentals i 18 (26%). experimental.Purament descriptiu.Dels 50 (73%) estudis experimentals, 21 (31%) van utilitzar l'aleatorització.Només 34 estudis (50%) van incloure anàlisis estadístiques.La taula 1 resumeix les característiques de cada estudi.
33 articles (48%) van examinar la regió del cap, 19 articles (28%) van examinar la regió toràcica, 17 articles (25%) van examinar la regió abdominopèlvica i 15 articles (22%) van examinar les extremitats.Cinquanta-un articles (75%) van esmentar els ossos impresos en 3D com a models anatòmics o models anatòmics de múltiples talls.
Pel que fa als models font o fitxers utilitzats per desenvolupar 3DPAM, 23 articles (34%) esmentaven l'ús de dades de pacients, 20 articles (29%) esmentaven l'ús de dades cadavèriques i 17 articles (25%) esmentaven l'ús de bases de dades.es van utilitzar, i 7 estudis (10%) no van revelar la font dels documents utilitzats.
47 estudis (69%) van desenvolupar 3DPAM basat en la tomografia computada, i 3 estudis (4%) van informar de l'ús de microCT.7 articles (10%) van projectar objectes en 3D amb escàners òptics, 4 articles (6%) amb ressonància magnètica i 1 article (1%) amb càmeres i microscopis.14 articles (21%) no van esmentar la font dels fitxers font del disseny del model 3D.Els fitxers 3D es creen amb una resolució espacial mitjana de menys de 0,5 mm.La resolució òptima és de 30 μm [80] i la màxima és d'1,5 mm [32].
Es van utilitzar seixanta aplicacions de programari diferents (segmentació, modelatge, disseny o impressió).Mimics (Materialise, Leuven, Bèlgica) es va utilitzar més sovint (14 estudis, 21%), seguit de MeshMixer (Autodesk, San Rafael, CA) (13 estudis, 19%), Geomagic (3D System, MO, NC, Leesville) .(10 estudis, 15%), 3D Slicer (Formació per a desenvolupadors de Slicer, Boston, MA) (9 estudis, 13%), Blender (Fundació Blender, Amsterdam, Països Baixos) (8 estudis, 12%) i CURA (Geldemarsen, Països Baixos) (7 estudis, 10%).
S'esmenten seixanta-set models d'impressora diferents i cinc processos d'impressió.La tecnologia FDM (Fused Deposition Modeling) es va utilitzar en 26 productes (38%), granallat de material en 13 productes (19%) i finalment granallat de lligant (11 productes, 16%).Les tecnologies menys utilitzades són l'estereolitografia (SLA) (5 articles, 7%) i la sinterització selectiva per làser (SLS) (4 articles, 6%).La impressora més utilitzada (7 articles, 10%) és la Connex 500 (Stratasys, Rehovot, Israel) [27, 30, 32, 36, 45, 62, 65].
En especificar els materials utilitzats per fer 3DPAM (51 articles, 75%), 48 estudis (71%) van utilitzar plàstics i els seus derivats.Els principals materials utilitzats van ser PLA (àcid polilàctic) (n = 20, 29%), resina (n = 9, 13%) i ABS (acrilonitril butadiè estirè) (7 tipus, 10%).23 articles (34%) van examinar 3DPAM fet de diversos materials, 36 articles (53%) van presentar 3DPAM fet d'un sol material i 9 articles (13%) no van especificar cap material.
Vint-i-nou articles (43%) van informar de proporcions d'impressió que van des de 0,25:1 a 2:1, amb una mitjana d'1:1.Vint-i-cinc articles (37%) van utilitzar una proporció d'1:1.28 3DPAM (41%) constaven de diversos colors i 9 (13%) es van tenyir després de la impressió [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75].
Trenta-quatre articles (50%) esmentaven els costos.9 articles (13%) van mencionar el cost de les impressores 3D i les matèries primeres.Els preus de les impressores oscil·len entre els 302 i els 65.000 dòlars.Quan s'especifica, els preus del model oscil·len entre 1,25 i 2.800 dòlars;aquests extrems corresponen a exemplars esquelètics [47] i models retroperitoneals d'alta fidelitat [48].La taula 2 resumeix les dades del model per a cada estudi inclòs.
Trenta-set estudis (54%) van comparar el 3DAPM amb un model de referència.Entre aquests estudis, el comparador més comú va ser un model anatòmic de referència, utilitzat en 14 articles (38%), preparats plastinats en 6 articles (16%), preparats plastinats en 6 articles (16%).Ús de realitat virtual, imatges per tomografia computada un 3DPAM en 5 articles (14%), un altre 3DPAM en 3 articles (8%), jocs seriosos en 1 article (3%), radiografies en 1 article (3%), models de negoci en 1 article (3%) i realitat augmentada en 1 article (3%).Trenta-quatre (50%) estudis van avaluar 3DPAM.Quinze (48%) estudis van descriure en detall les experiències dels avaluadors (taula 3).El 3DPAM va ser realitzat per cirurgians o metges assistents en 7 estudis (47%), especialistes anatòmics en 6 estudis (40%), estudiants en 3 estudis (20%), professors (disciplina no especificada) en 3 estudis (20%) per a l'avaluació. i un avaluador més a l'article (7%).El nombre mitjà d'avaluadors és de 14 (mínim 2, màxim 30).Trenta-tres estudis (49%) van avaluar qualitativament la morfologia del 3DPAM i 10 estudis (15%) van avaluar quantitativament la morfologia del 3DPAM.Dels 33 estudis que van utilitzar avaluacions qualitatives, 16 van utilitzar avaluacions purament descriptives (48%), 9 van utilitzar proves/valoracions/enquestes (27%) i 8 van utilitzar escales Likert (24%).La taula 3 resumeix les valoracions morfològiques dels models de cada estudi inclòs.
Trenta-tres (48%) articles van examinar i comparar l'efectivitat de l'ensenyament del 3DPAM als estudiants.D'aquests estudis, 23 (70%) articles van avaluar la satisfacció dels estudiants, 17 (51%) van utilitzar escales Likert i 6 (18%) van utilitzar altres mètodes.Vint-i-dos articles (67%) van avaluar l'aprenentatge dels estudiants mitjançant proves de coneixements, dels quals 10 (30%) van utilitzar pretests i/o posttests.Onze estudis (33%) van utilitzar preguntes i proves d'opció múltiple per avaluar els coneixements dels estudiants, i cinc estudis (15%) van utilitzar l'etiquetatge d'imatges/identificació anatòmica.En cada estudi van participar una mitjana de 76 estudiants (mínim 8, màxim 319).Vint-i-quatre estudis (72%) tenien un grup control, dels quals 20 (60%) van utilitzar l'aleatorització.En canvi, un estudi (3%) va assignar aleatòriament models anatòmics a 10 estudiants diferents.De mitjana, es van comparar 2,6 grups (mínim 2, màxim 10).Vint-i-tres estudis (70%) van implicar estudiants de medicina, dels quals 14 (42%) eren estudiants de primer curs de medicina.Sis (18%) estudis van implicar residents, 4 (12%) estudiants d'odontologia i 3 (9%) estudiants de ciències.Sis estudis (18%) van implementar i avaluar l'aprenentatge autònom mitjançant 3DPAM.La taula 4 resumeix els resultats de l'avaluació de l'efectivitat docent 3DPAM per a cada estudi inclòs.
Els principals avantatges reportats pels autors per utilitzar 3DPAM com a eina d'ensenyament per a l'anatomia humana normal són les característiques visuals i tàctils, incloent el realisme [55, 67], la precisió [44, 50, 72, 85] i la variabilitat de la consistència [34, 45] ]., 48, 64], color i transparència [28, 45], durabilitat [24, 56, 73], efecte educatiu [16, 32, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], cost [27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 64, 80, 81, 83], reproductibilitat [80], possibilitat de millora o personalització [28, 30, 36, 45, 48, 51, 53, 59, 61, 67, 80], la capacitat de manipular els estudiants [30, 49], l'estalvi de temps d'ensenyament [61, 80], la facilitat d'emmagatzematge [61], la capacitat d'integrar l'anatomia funcional o crear estructures específiques [51, 53], 67] , disseny ràpid de models esquelètics [81], la capacitat de co-crear models i portar-los a casa [49, 60, 71], millorar les habilitats de rotació mental [23] i la retenció de coneixements [32], així com el professor [32] 25, 63] i la satisfacció dels estudiants [25, 45, 46, 52, 52, 57, 63, 66, 69, 84].
Els principals inconvenients estan relacionats amb el disseny: rigidesa [80], consistència [28, 62], manca de detall o transparència [28, 30, 34, 45, 48, 62, 64, 81], colors massa brillants [45].i la fragilitat del sòl[71].Altres desavantatges inclouen la pèrdua d'informació [30, 76], llarg temps necessari per a la segmentació de la imatge [36, 52, 57, 58, 74], temps d'impressió [57, 63, 66, 67], manca de variabilitat anatòmica [25], i cost.Alt[48].
Aquesta revisió sistemàtica resumeix 68 articles publicats durant 9 anys i posa de manifest l'interès de la comunitat científica pel 3DPAM com a eina per a l'ensenyament de l'anatomia humana normal.Cada regió anatòmica es va estudiar i es va imprimir en 3D.D'aquests articles, 37 articles van comparar el 3DPAM amb altres models i 33 articles van avaluar la rellevància pedagògica del 3DPAM per als estudiants.
Donades les diferències en el disseny dels estudis anatòmics d'impressió 3D, no vam considerar oportú realitzar una metaanàlisi.Una metaanàlisi publicada el 2020 es va centrar principalment en proves de coneixement anatòmic després de la formació sense analitzar els aspectes tècnics i tecnològics del disseny i la producció de 3DPAM [10].
La regió del cap és la més estudiada, probablement perquè la complexitat de la seva anatomia fa que sigui més difícil que els estudiants representin aquesta regió anatòmica en un espai tridimensional en comparació amb les extremitats o el tors.La TC és, amb diferència, la modalitat d'imatge més utilitzada.Aquesta tècnica s'utilitza àmpliament, especialment en entorns mèdics, però té una resolució espacial limitada i un contrast baix dels teixits tous.Aquestes limitacions fan que les exploracions TC no siguin adequades per a la segmentació i modelització del sistema nerviós.D'altra banda, la tomografia computada és més adequada per a la segmentació/modelació del teixit ossi;El contrast d'os i teixit tou ajuda a completar aquests passos abans d'imprimir models anatòmics en 3D.D'altra banda, la microCT es considera la tecnologia de referència pel que fa a la resolució espacial en la imatge òssia [70].També es poden utilitzar escàners òptics o ressonància magnètica per obtenir imatges.Una resolució més alta evita l'allisament de les superfícies òssies i preserva la subtilesa de les estructures anatòmiques [59].L'elecció del model també afecta la resolució espacial: per exemple, els models de plastificació tenen una resolució més baixa [45].Els dissenyadors gràfics han de crear models 3D personalitzats, la qual cosa augmenta els costos (de 25 a 150 dòlars per hora) [43].L'obtenció de fitxers .STL d'alta qualitat no és suficient per crear models anatòmics d'alta qualitat.Cal determinar els paràmetres d'impressió, com ara l'orientació del model anatòmic a la placa d'impressió [29].Alguns autors suggereixen que les tecnologies d'impressió avançades com SLS s'han d'utilitzar sempre que sigui possible per millorar la precisió de 3DPAM [38].La producció de 3DPAM requereix assistència professional;els especialistes més sol·licitats són els enginyers [72], els radiòlegs [75], els dissenyadors gràfics [43] i els anatomistes [25, 28, 51, 57, 76, 77].
El programari de segmentació i modelatge són factors importants per obtenir models anatòmics precisos, però el cost d'aquests paquets de programari i la seva complexitat dificulten el seu ús.Diversos estudis han comparat l'ús de diferents paquets de programari i tecnologies d'impressió, destacant els avantatges i els inconvenients de cada tecnologia [68].A més del programari de modelatge, també cal un programari d'impressió compatible amb la impressora seleccionada;alguns autors prefereixen utilitzar la impressió 3D en línia [75].Si s'imprimeixen prou objectes en 3D, la inversió pot generar rendiments financers [72].
El plàstic és, amb diferència, el material més utilitzat.La seva àmplia gamma de textures i colors el converteixen en el material preferit per a 3DPAM.Alguns autors han elogiat la seva gran resistència en comparació amb els models tradicionals de cadàver o plastinat [24, 56, 73].Alguns plàstics fins i tot tenen propietats de flexió o estirament.Per exemple, Filaflex amb tecnologia FDM pot estirar fins a un 700%.Alguns autors el consideren el material d'elecció per a la replicació de músculs, tendons i lligaments [63].D'altra banda, dos estudis han plantejat preguntes sobre l'orientació de la fibra durant la impressió.De fet, l'orientació, la inserció, la innervació i la funció de la fibra muscular són fonamentals en el modelatge muscular [33].
Sorprenentment, pocs estudis esmenten l'escala de la impressió.Com que molta gent considera que la proporció 1:1 és estàndard, és possible que l'autor hagi optat per no parlar-ne.Tot i que l'augment d'escala seria útil per a l'aprenentatge dirigit en grups grans, encara no s'ha explorat la viabilitat de l'escala, especialment amb l'augment de la mida de les classes i la mida física del model sent un factor important.Per descomptat, les bàscules de mida completa faciliten la localització i la comunicació de diversos elements anatòmics al pacient, cosa que pot explicar per què s'utilitzen sovint.
De les moltes impressores disponibles al mercat, les que utilitzen la tecnologia PolyJet (injecció de tinta de material o enquadernador) per proporcionar impressió d'alta definició en color i multicapa (i, per tant, multitextura), costen entre 20.000 i 250.000 dòlars EUA (https://www. .aniwaa.com/).Aquest alt cost pot limitar la promoció del 3DPAM a les escoles de medicina.A més del cost de la impressora, el cost dels materials necessaris per a la impressió d'injecció de tinta és superior al de les impressores SLA o FDM [68].Els preus de les impressores SLA o FDM també són més assequibles, que oscil·len entre els 576 € i els 4.999 € als articles que figuren en aquesta revisió.Segons Tripodi i els seus col·legues, cada part esquelètica es pot imprimir per 1,25 dòlars EUA [47].Onze estudis van concloure que la impressió 3D és més barata que la plastificació o els models comercials [24, 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 63, 80, 81, 83].A més, aquests models comercials estan dissenyats per proporcionar informació del pacient sense suficient detall per a l'ensenyament de l'anatomia [80].Aquests models comercials es consideren inferiors al 3DPAM [44].Val a dir que, a més de la tecnologia d'impressió utilitzada, el cost final és proporcional a l'escala i, per tant, a la mida final del 3DPAM [48].Per aquests motius, es prefereix l'escala de mida completa [37].
Només un estudi va comparar 3DPAM amb models anatòmics disponibles comercialment [72].Les mostres cadavèriques són el comparador més utilitzat per a 3DPAM.Malgrat les seves limitacions, els models cadavèrics segueixen sent una eina valuosa per a l'ensenyament de l'anatomia.Cal distingir entre autòpsia, dissecció i os sec.A partir de proves d'entrenament, dos estudis van demostrar que 3DPAM era significativament més eficaç que la dissecció plastinada [16, 27].Un estudi va comparar una hora d'entrenament utilitzant 3DPAM (extremitat inferior) amb una hora de dissecció de la mateixa regió anatòmica [78].No hi va haver diferències significatives entre els dos mètodes d'ensenyament.És probable que hi hagi poca investigació sobre aquest tema perquè aquestes comparacions són difícils de fer.La dissecció és una preparació que requereix temps per als estudiants.De vegades es requereixen desenes d'hores de preparació, depenent del que es prepari.Una tercera comparació es pot fer amb els ossos secs.Un estudi de Tsai i Smith va trobar que les puntuacions de les proves eren significativament millors en el grup que utilitzava 3DPAM [51, 63].Chen i els seus col·legues van assenyalar que els estudiants que utilitzaven models 3D tenien un millor rendiment en la identificació d'estructures (cranis), però no hi havia cap diferència en les puntuacions MCQ [69].Finalment, Tanner i els seus col·legues van demostrar millors resultats després de la prova en aquest grup mitjançant 3DPAM de la fossa pterigopalatina [46].En aquesta revisió bibliogràfica es van identificar altres noves eines didàctiques.Els més comuns entre ells són la realitat augmentada, la realitat virtual i els jocs seriosos [43].Segons Mahrous i els seus col·legues, la preferència pels models anatòmics depèn del nombre d'hores que els estudiants juguen a videojocs [31].D'altra banda, un inconvenient important de les noves eines d'ensenyament d'anatomia és la retroalimentació hàptica, especialment per a eines purament virtuals [48].
La majoria dels estudis que avaluen el nou 3DPAM han utilitzat proves prèvies de coneixement.Aquestes proves prèvies ajuden a evitar el biaix en l'avaluació.Alguns autors, abans de realitzar estudis experimentals, exclouen tots els estudiants que van obtenir una puntuació per sobre de la mitjana a la prova preliminar [40].Entre els biaixos que van esmentar Garas i els seus col·legues hi havia el color del model i la selecció de voluntaris a la classe d'estudiants [61].La tinció facilita la identificació d'estructures anatòmiques.Chen i els seus col·legues van establir condicions experimentals estrictes sense diferències inicials entre grups i l'estudi es va cegar en la màxima mesura possible [69].Lim i els seus col·legues recomanen que un tercer completi l'avaluació posterior a la prova per evitar el biaix en l'avaluació [16].Alguns estudis han utilitzat escales Likert per avaluar la viabilitat del 3DPAM.Aquest instrument és adequat per avaluar la satisfacció, però encara hi ha biaixos importants que cal tenir en compte [86].
La rellevància educativa del 3DPAM es va avaluar principalment entre estudiants de medicina, inclosos estudiants de primer any de medicina, en 14 de 33 estudis.En el seu estudi pilot, Wilk i els seus col·legues van informar que els estudiants de medicina creien que la impressió 3D s'havia d'incloure en el seu aprenentatge d'anatomia [87].El 87% dels estudiants enquestats a l'estudi Cercenelli creien que el segon any d'estudi era el millor moment per utilitzar 3DPAM [84].Els resultats de Tanner i els seus col·legues també van mostrar que els estudiants tenien un millor rendiment si mai no havien estudiat el camp [46].Aquestes dades suggereixen que el primer any de la facultat de medicina és el moment òptim per incorporar 3DPAM a l'ensenyament de l'anatomia.La metaanàlisi de Ye va donar suport a aquesta idea [18].En els 27 articles inclosos a l'estudi, hi va haver diferències significatives en les puntuacions de les proves entre 3DPAM i els models tradicionals per als estudiants de medicina, però no per als residents.
3DPAM com a eina d'aprenentatge millora el rendiment acadèmic [16, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], la retenció de coneixements a llarg termini [32] i la satisfacció dels estudiants [25, 45, 46, 52, 57, 63 , 66]., 69 , 84].Els panells d'experts també van trobar aquests models útils [37, 42, 49, 81, 82], i dos estudis van trobar la satisfacció dels professors amb 3DPAM [25, 63].De totes les fonts, Backhouse i els seus col·legues consideren que la impressió 3D és la millor alternativa als models anatòmics tradicionals [49].En la seva primera metaanàlisi, Ye i els seus col·legues van confirmar que els estudiants que van rebre instruccions de 3DPAM tenien millors puntuacions després de la prova que els estudiants que van rebre instruccions 2D o de cadàver [10].Tanmateix, van diferenciar el 3DPAM no per la complexitat, sinó simplement pel cor, el sistema nerviós i la cavitat abdominal.En set estudis, 3DPAM no va superar altres models basats en proves de coneixements administrades als estudiants [32, 66, 69, 77, 78, 84].En la seva metaanàlisi, Salazar i els seus col·legues van concloure que l'ús de 3DPAM millora específicament la comprensió de l'anatomia complexa [17].Aquest concepte és coherent amb la carta d'Hitas a l'editor [88].Algunes àrees anatòmiques considerades menys complexes no requereixen l'ús de 3DPAM, mentre que àrees anatòmiques més complexes (com el coll o el sistema nerviós) serien una opció lògica per a 3DPAM.Aquest concepte pot explicar per què alguns 3DPAM no es consideren superiors als models tradicionals, especialment quan els estudiants no tenen coneixements en el domini on es troba que el rendiment del model és superior.Així, presentar un model senzill als estudiants que ja tenen algun coneixement de la matèria (estudiants de medicina o residents) no és útil per millorar el rendiment dels estudiants.
De tots els beneficis educatius enumerats, 11 estudis van emfatitzar les qualitats visuals o tàctils dels models [27,34,44,45,48,50,55,63,67,72,85], i 3 estudis van millorar la força i la durabilitat (33). , 50 -52, 63, 79, 85, 86).Altres avantatges són que els estudiants poden manipular les estructures, els professors poden estalviar temps, són més fàcils de conservar que els cadàvers, el projecte es pot completar en 24 hores, es pot utilitzar com a eina d'educació a casa i es pot utilitzar per ensenyar grans quantitats. d'informació.grups [30, 49, 60, 61, 80, 81].La impressió 3D repetida per a l'ensenyament d'anatomia de gran volum fa que els models d'impressió 3D siguin més rendibles [26].L'ús de 3DPAM pot millorar les capacitats de rotació mental [23] i millorar la interpretació d'imatges de secció transversal [23, 32].Dos estudis van trobar que els estudiants exposats a 3DPAM tenien més probabilitats de sotmetre's a una cirurgia [40, 74].Els connectors metàl·lics es poden incrustar per crear el moviment necessari per estudiar l'anatomia funcional [51, 53], o es poden imprimir models mitjançant dissenys de disparador [67].
La impressió 3D permet la creació de models anatòmics ajustables millorant certs aspectes durant l'etapa de modelatge, [48, 80] creant una base adequada, [59] combinant diversos models, [36] utilitzant transparència, (49) color, [45] o fent visibles determinades estructures internes [30].Tripodi i els seus col·legues van utilitzar argila per esculpir per complementar els seus models d'ossos impresos en 3D, posant èmfasi en el valor dels models creats conjuntament com a eines d'ensenyament [47].En 9 estudis, el color es va aplicar després de la impressió [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75], però els estudiants només l'han aplicat una vegada [49].Malauradament, l'estudi no va avaluar la qualitat de la formació del model ni la seqüència d'entrenament.Això s'hauria de considerar en el context de l'educació de l'anatomia, ja que els beneficis de l'aprenentatge combinat i la co-creació estan ben establerts [89].Per fer front a la creixent activitat publicitària, l'autoaprenentatge s'ha utilitzat moltes vegades per avaluar models [24, 26, 27, 32, 46, 69, 82].
Un estudi va concloure que el color del material plàstic era massa brillant[45], un altre estudi va concloure que el model era massa fràgil[71] i altres dos estudis van indicar una manca de variabilitat anatòmica en el disseny dels models individuals[25, 45. ]..Set estudis van concloure que el detall anatòmic de 3DPAM és insuficient [28, 34, 45, 48, 62, 63, 81].
Per a models anatòmics més detallats de regions grans i complexes, com ara el retroperitoneu o la columna cervical, el temps de segmentació i modelatge es considera molt llarg i el cost és molt elevat (uns 2000 dòlars EUA) [27, 48].Hojo i els seus col·legues van afirmar en el seu estudi que van trigar 40 hores a crear el model anatòmic de la pelvis [42].El temps de segmentació més llarg va ser de 380 hores en un estudi de Weatherall i els seus col·legues, en què es van combinar diversos models per crear un model complet de vies aèries pediàtrica [36].En nou estudis, la segmentació i el temps d'impressió es van considerar desavantatges [36, 42, 57, 58, 74].No obstant això, 12 estudis van criticar les propietats físiques dels seus models, especialment la seva consistència, [28, 62] manca de transparència, [30] fragilitat i monocromaticitat, [71] manca de teixit tou, [66] o manca de detall [28, 34]., 45, 48, 62, 63, 81].Aquests inconvenients es poden superar augmentant el temps de segmentació o simulació.La pèrdua i la recuperació d'informació rellevant va ser un problema que van enfrontar tres equips [30, 74, 77].Segons els informes dels pacients, els agents de contrast iodats no van proporcionar una visibilitat vascular òptima a causa de les limitacions de dosi [74].La injecció d'un model cadavèric sembla ser un mètode ideal que s'allunya del principi de “el menys possible” i de les limitacions de la dosi de contrast injectada.
Malauradament, molts articles no esmenten algunes característiques clau de 3DPAM.Menys de la meitat dels articles indicaven explícitament si el seu 3DPAM estava tenyit.La cobertura de l'àmbit d'impressió va ser inconsistent (43% dels articles) i només el 34% va mencionar l'ús de múltiples mitjans.Aquests paràmetres d'impressió són crítics perquè influeixen en les propietats d'aprenentatge de 3DPAM.La majoria d'articles no proporcionen informació suficient sobre les complexitats d'obtenir 3DPAM (temps de disseny, qualificació del personal, costos de programari, costos d'impressió, etc.).Aquesta informació és fonamental i s'ha de tenir en compte abans de plantejar-se iniciar un projecte per desenvolupar un nou 3DPAM.
Aquesta revisió sistemàtica mostra que el disseny i la impressió en 3D de models anatòmics normals és factible a baix cost, especialment quan s'utilitzen impressores FDM o SLA i materials plàstics d'un sol color econòmics.Tanmateix, aquests dissenys bàsics es poden millorar afegint color o afegint dissenys en diferents materials.Els models més realistes (impresos amb diversos materials de diferents colors i textures per replicar de prop les qualitats tàctils d'un model de referència de cadàver) requereixen tecnologies d'impressió 3D més cares i temps de disseny més llargs.Això augmentarà significativament el cost global.Independentment del procés d'impressió escollit, escollir el mètode d'imatge adequat és clau per a l'èxit de 3DPAM.Com més gran sigui la resolució espacial, més realista serà el model i es pot utilitzar per a investigacions avançades.Des del punt de vista pedagògic, 3DPAM és una eina eficaç per a l'ensenyament de l'anatomia, com ho demostren les proves de coneixements que es fan als alumnes i la seva satisfacció.L'efecte docent de 3DPAM és millor quan reprodueix regions anatòmiques complexes i els estudiants l'utilitzen al principi de la seva formació mèdica.
Els conjunts de dades generats i/o analitzats en l'estudi actual no estan disponibles públicament a causa de les barreres de l'idioma, però estan disponibles a l'autor corresponent a petició raonable.
Drake RL, Lowry DJ, Pruitt CM.Una revisió dels cursos d'anatomia gruixuda, microanatomia, neurobiologia i embriologia als plans d'estudis de la facultat de medicina dels EUA.Anat Rec.2002;269(2):118-22.
Ghosh SK La dissecció cadavèrica com a eina educativa per a la ciència anatòmica al segle XXI: la dissecció com a eina educativa.Anàlisi de l'educació científica.2017;10(3):286–99.
Hora de publicació: abril-09-2024