Modela anatomica tridimensionalia impressa (3DPAMs) propter valorem et possibilitatem paedagogicam instrumentum idoneum videntur. Propositum huius recensionis est methodos adhibitas ad creandum 3DPAM ad anatomiam humanam docendam describere et analyzare, necnon contributionem paedagogicam aestimare.
Inquisitio electronica in PubMed facta est his terminis utens: educatio, schola, discere, docere, exercitatio, docendi, educatio, tridimensionalis, 3D, tridimensionalis, impressio, impressio, impressio, anatomia, anatomia, anatomia, et anatomia. Inter inventa fuerunt notae studii, designatio exemplaris, aestimatio morphologica, effectus educationalis, vires et infirmitates.
Inter sexaginta octo articulos selectos, maxima pars studiorum in regionem cranii intenta est (triginta tres articuli); quinquaginta unus articuli impressionem ossium memorant. In quadraginta septem articulis, technologia tridimensionalis impressionis ossium (3DPAM) in tomographia computata elaborata est. Quinque processus impressionis enumerantur. Materiae plasticae et earum derivatae in quadraginta octo studiis adhibitae sunt. Pretium cuiusque designi a $1.25 ad $2,800 variat. Triginta septem studia technologiam tridimensionalem impressionis cum exemplaribus referentialibus comparaverunt. Triginta tres articuli actiones educativas examinaverunt. Commoda principalia sunt qualitas visualis et tactilis, efficacia discendi, repetibilitas, facultas adaptationis et agilitas, temporis conservatio, integratio anatomiae functionalis, meliores facultates rotationis mentis, retentio scientiae et satisfactio magistrorum/discipulorum. Incommoda principalia ad designum pertinent: constantia, defectus particularium vel perspicuitatis, colores nimis clari, tempora impressionis longa et sumptus altus.
Haec recensio systematica demonstrat methodum tridimensionalem impressionis 3D (3DPAM) et sumptibus parcam et efficax esse ad anatomiam docendam. Modela magis realia requirunt usum technologiarum imprimendi 3D cariorum et tempora designandi longiora, quae sumptum generalem significanter augebunt. Clavis est eligere methodum imaginandi aptam. Ex prospectu paedagogico, methodus tridimensionalis impressionis 3D est instrumentum efficax ad anatomiam docendam, cum effectu positivo in exitus discendi et satisfactione. Effectus docendi methodi tridimensionalis impressionis 3D optimus est cum regiones anatomicas complexas reproducit et discipuli eo utuntur primo in institutione medica.
Dissectio cadaverum animalium iam inde ab Graecia antiqua peracta est et una ex praecipuis methodis anatomiae docendi est. Dissectiones cadaverum, quae in exercitatione practica peractae sunt, in curriculo theoretico discipulorum medicinae universitatum adhibentur et nunc habentur norma optima ad studium anatomiae [1,2,3,4,5]. Attamen multae sunt difficultates ad usum speciminum cadaverum humanorum, quae investigationem novorum instrumentorum docendi incitant [6, 7]. Inter haec nova instrumenta sunt realitas augmentata, instrumenta digitalia, et impressio tridimensionalis. Secundum recentem recensionem litterarum a Santos et al. [8] factam. Quod ad valorem harum novarum technologiarum ad anatomiam docendam attinet, impressio tridimensionalis videtur esse una ex maximis opibus, tum quoad valorem educationalem discipulis tum quoad possibilitatem applicationis [4,9,10].
Impressio tridimensionalis non nova est. Prima patenta ad hanc technologiam pertinentia ad annum 1984 pertinent: A. Le Méhauté, O. De Witte et JC. André in Gallia, et tribus hebdomadibus post C. Hull in Civitatibus Foederatis Americae. Ex eo tempore, technologia perrexit evolvere et usus eius in multas areas dilatatus est. Exempli gratia, NASA primum obiectum extra Terram anno 2014 imprimebat [11]. Campus medicus etiam hoc novum instrumentum adoptavit, ita desiderium medicinam personalizatam evolvendi augens [12].
Multi auctores utilitates usus exemplorum anatomicorum impressorum tridimensionaliter (3DPAM) in educatione medica demonstraverunt [10, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]. Cum anatomia humana docetur, exempla non pathologica et anatomice normalia necessaria sunt. Nonnullae recensiones exempla pathologica vel medica/chirurgica ad exercitationem examinaverunt [8, 20, 21]. Ut exemplum hybridum ad anatomiam humanam docendam evolveremus quod nova instrumenta sicut impressionem tridimensionalem incorporat, recensionem systematicam egimus ad describendum et analysandum quomodo res impressae tridimensionaliter ad anatomiam humanam docendam creantur et quomodo discipuli efficaciam discendi per has res tridimensionales aestimant.
Haec recensio litterarum systematica mense Iunio anni 2022 sine temporis limitibus peracta est, utens praeceptis PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses) [22].
Criteria inclusionis erant omnes commentationes investigationis quae 3DPAM in docendo/discendo anatomiae adhibebant. Recensiones litterarum, epistulae, vel articuli in exemplaribus pathologicis, exemplaribus animalibus, exemplaribus archaeologicis, et exemplaribus exercitationis medicae/chirurgicae versantes exclusi sunt. Soli articuli Anglice editi selecti sunt. Articuli sine abstractis interretialibus praesto exclusi sunt. Articuli qui plura exemplaria continebant, quorum saltem unum anatomice normale erat vel pathologiam minorem habebat quae valorem docendi non afficiebat, inclusi sunt.
Inquisitio litterarum in indice electronico PubMed (Bibliotheca Nationali Medicinae, NCBI) facta est ad studia pertinentia usque ad Iunium 2022 edita invenienda. His vocabulis investigationis utere: educatio, schola, docendo, docendo, discendo, docendo, educatio, tridimensionalis, 3D, 3D, impressio, impressio, impressio, anatomia, anatomia, anatomia et anatomia. Singula interrogatio perfecta est: (((educatio[Titulus/Summarium] AUT schola[Titulus/Summarium] AUT discendo[Titulus/Summarium] AUT docendo[Titulus/Summarium] AUT exercitatio[Titulus/Summarium] AUT Reach[Titulus/Summarium] ] AUT Education [Titulus/Summarium]) ET (Three Dimensions [Titulus] AUT 3D [Titulus] AUT 3D [Titulus])) ET (Imprime [Titulus] AUT Imprime [Titulus] AUT Imprime [Titulus])) ET (Anatomia) [Titulus] ]/summarium] aut anatomia [titulus/summarium] aut anatomia [titulus/summarium] aut anatomia [titulus/summarium]). Articuli additionales perlustrando manu in PubMed database et perlustrando fontes aliorum articulorum scientificorum identificati sunt. Nullae restrictiones temporis adhibitae sunt, sed filtrum "Persona" adhibitum est.
Omnes tituli et summaria recuperata secundum criteria inclusionis et exclusionis a duobus auctoribus (EBR et AL) examinata sunt, et quodvis studium quod omnibus criteriis idoneitatis non satisfaciebat exclusum est. Publicationes integrae textus reliquorum studiorum a tribus auctoribus (EBR, EBE et AL) recuperatae et recensitae sunt. Cum necesse erat, dissensiones in delectu articulorum a quarta persona (LT) compositae sunt. Publicationes quae omnibus criteriis inclusionis satisfaciebant in hac recensione inclusae sunt.
Extractio datorum a duobus auctoribus (EBR et AL) separatim sub cura auctoris tertii (LT) peracta est.
- Data designationis exemplaris: regiones anatomicae, partes anatomicae specificae, exemplar initiale pro impressione tridimensionali, modus acquisitionis, programmatura segmentationis et modellationis, genus impressoris tridimensionalis, genus et quantitas materiae, scala impressionis, color, sumptus impressionis.
- Aestimatio morphologica exemplorum: exempla ad comparationem adhibita, aestimatio medica peritorum/magistrorum, numerus aestimatorum, genus aestimationis.
- Docendi exemplar tridimensionale: aestimatio scientiae discipulorum, modus aestimationis, numerus discipulorum, numerus coetuum comparationis, aleatoritas discipulorum, educatio/genus discipuli.
In MEDLINE 418 studia inventa sunt, et 139 articuli per filtrum "humanum" exclusi sunt. Post recognitionem titulorum et summarum, 103 studia ad legendum textum integrum selecta sunt. 34 articuli exclusi sunt quia vel exempla pathologica (9 articuli), exempla exercitationis medicae/chirurgicae (4 articuli), exempla animalium (4 articuli), exempla radiologica tridimensionalia (1 articulus) erant, vel non erant articuli scientifici originales (16 capita). In summa, 68 articuli in recognitione inclusi sunt. Figura 1 processum selectionis ut diagramma fluxus ostendit.
Diagramma fluxus summatim delineans identificationem, selectionem, et inclusionem articulorum in hac recensione systematica.
Omnia studia inter annos 2014 et 2022 edita sunt, anno publicationis medio 2019. Inter 68 articulos inclusos, 33 (49%) studia descriptiva et experimentalia erant, 17 (25%) pure experimentalia, et 18 (26%) experimentalia. Pure descriptiva. Ex 50 (73%) studiis experimentalibus, 21 (31%) randomisationem utebantur. Tantum 34 studia (50%) analyses statisticas incluserunt. Tabula 1 proprietates cuiusque studii summatim exhibet.
Triginta tres articuli (48%) regionem capitis, undeviginti articuli (28%) regionem thoracis, septemdecim articuli (25%) regionem abdominopelvicam, et quindecim articuli (22%) extremitates examinaverunt. Quinquaginta unus articuli (75%) ossa impressa tridimensionaliter ut exempla anatomica vel exempla anatomica multi-secta memoraverunt.
De fontibus exemplaribus vel fasciculis ad 3DPAM evolvendum adhibitis, XXIII articuli (XXXIV%) usum datorum aegrotorum, XX articuli (XXIX%) usum datorum cadaverum, et XVII articuli (XXV%) usum datorum basium datorum memoraverunt. Exemplaria documentorum adhibita sunt, et VII studia (X%) fontem documentorum adhibitorum non patefecerunt.
Studia quadraginta septem (69%) 3DPAM (modelum tridimensionale) in tomographia computata (tomographia computata) fundatam elaboraverunt, et studia tria (4%) usum microCT rettulerunt. Septem articuli (10%) res tridimensionales (3D) per scrutatores opticos projecerunt, quattuor articuli (6%) per MRI (imaginationem resonantiae magneticae), et unus articulus (1%) per cameras et microscopia. Quattuordecim articuli (21%) fontem fasciculorum fontium designationis exemplaris tridimensionalis non mentionem fecerunt. Fasciculi tridimensionales cum resolutione spatiali media minore quam 0.5 mm creantur. Resolutio optima est 30 μm [80] et resolutio maxima est 1.5 mm [32].
Sexaginta diversa programmata (segmentationis, modellationis, designationis vel impressionis) adhibita sunt. Mimics (Materialise, Lovanium, Belgium) saepissime adhibita est (14 studia, 21%), deinde MeshMixer (Autodesk, San Rafael, CA) (13 studia, 19%), Geomagic (3D System, MO, NC, Leesville) (10 studia, 15%), 3D Slicer (Slicer Developer Training, Boston, MA) (9 studia, 13%), Blender (Blender Foundation, Amsterdam, Nederlandia) (8 studia, 12%) et CURA (Geldemarsen, Nederlandia) (7 studia, 10%).
Sexaginta septem diversa exempla impressorum et quinque processus impressionis commemorantur. Technologia FDM (Fused Deposition Modeling) in 26 productis (38%), iactatio materiae in 13 productis (19%), et denique iactatio glutinis (11 productis, 16%) adhibita est. Technologiae minime adhibitae sunt stereolithographia (SLA) (5 articuli, 7%) et sinterizatio laser selectiva (SLS) (4 articuli, 6%). Impressor frequentissime adhibitus (7 articuli, 10%) est Connex 500 (Stratasys, Rehovot, Israel) [27, 30, 32, 36, 45, 62, 65].
Cum materiae ad 3DPAM faciendum adhibitae specificarentur (51 articuli, 75%), 48 studia (71%) plastica earumque derivata adhibuerunt. Materiae praecipuae adhibitae erant PLA (acidum polylacticum) (n = 20, 29%), resina (n = 9, 13%) et ABS (acrylonitrilum butadienum styrenum) (7 genera, 10%). 23 articuli (34%) 3DPAM ex multis materiis factum examinaverunt, 36 articuli (53%) 3DPAM ex una tantum materia factum demonstraverunt, et 9 articuli (13%) materiam non specificaverunt.
Viginti novem articuli (43%) rationes impressionis ab 0.25:1 ad 2:1 rettulerunt, cum media 1:1. Viginti quinque articuli (37%) rationem 1:1 utebantur. Viginti octo 3DPAM (41%) ex multis coloribus constabant, et novem (13%) post impressionem tincta sunt [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75].
Triginta quattuor articuli (50%) sumptus memoraverunt. Novem articuli (13%) sumptum impressorum tridimensionalium et materiarum rudis commemoraverunt. Pretia impressorum variant a $302 ad $65,000. Cum specificantur, pretia exemplorum variant ab $1.25 ad $2,800; haec extrema respondent speciminibus skeletalibus [47] et exemplis retroperitonealibus altae fidelitatis [48]. Tabula 2 summatim ostendit data exemplorum pro quolibet studio incluso.
Triginta septem studia (54%) exemplar anatomicum 3DPAM (Modus Assessoris Modeli Tridimensionalis) cum exemplari referentiali comparaverunt. Inter haec studia, comparator frequentissimus erat exemplar anatomicum referentiale, adhibitum in quattuordecim articulis (38%), praeparationibus plastinatis in sex articulis (16%), praeparationibus plastinatis in sex articulis (16%). Usus realitatis virtualis, imaginibus tomographiae computatae, unus 3DPAM in quinque articulis (14%), alter 3DPAM in tribus articulis (8%), ludis seriis in uno articulo (3%), radiographis in uno articulo (3%), exemplaribus negotialibus in uno articulo (3%) et realitate augmentata in uno articulo (3%). Triginta quattuor (50%) studia 3DPAM aestimaverunt. Quindecim (48%) studia experientias aestimatorum accurate descripserunt (Tabula 3). Examen morphologicum tridimensionale (3DPAM) a chirurgis vel medicis curantibus in septem studiis (47%), a specialistis anatomicis in sex studiis (40%), a studentibus in tribus studiis (20%), a magistris (disciplina non specificata) in tribus studiis (20%) ad aestimationem et a uno aestimatore amplius in articulo (7%) peractum est. Numerus medius aestimatorum est quattuordecim (minimum duo, maximum triginta). Triginta tria studia (49%) morphologiam 3DPAM qualitative, et decem studia (15%) quantitative aestimaverunt. Ex triginta tribus studiis quae aestimationes qualitativas utebantur, sedecim aestimationes pure descriptivas (48%), novem probationes/aestimationes/inquisitiones (27%), et octo scalis Likert (24%) utebantur. Tabula III aestimationes morphologicas exemplorum in unoquoque studio incluso summatim exhibet.
Triginta tres (48%) articuli efficaciam docendi 3DPAM discipulis examinaverunt et comparaverunt. Ex his studiis, 23 (70%) articuli satisfactionem discipulorum, 17 (51%) scalas Likert, et 6 (18%) alias methodos adhibuerunt. Viginti duo articuli (67%) discendum discipulorum per probationes scientiae aestimaverunt, quorum 10 (30%) prae-probationes et/vel post-probationes adhibuerunt. Undecim studia (33%) quaestiones et probationes multiplices ad scientiam discipulorum aestimandam adhibuerunt, et quinque studia (15%) designationem imaginum/identificationem anatomicam adhibuerunt. Mediocris 76 discipulorum in unoquoque studio participaverunt (minimum 8, maximum 319). Viginti quattuor studia (72%) gregem comparativum habuerunt, quorum 20 (60%) randomisationem adhibuerunt. Contra, unum studium (3%) exempla anatomica decem discipulis diversis temere assignavit. Mediocris, 2.6 greges comparati sunt (minimum 2, maximum 10). Viginti tria studia (70%) discipulos medicinae implicaverunt, quorum quattuordecim (42%) discipuli medicinae anni primi erant. Sex (18%) studia medicos residentes, quattuor (12%) discipulos dentales, et tres (9%) discipulos scientiarum implicaverunt. Sex studia (18%) discendi rationem autonomam per 3DPAM instituerunt et aestimaverunt. Tabula 4 summatim ostendit eventus aestimationis efficaciae docendi 3DPAM pro singulis studiis inclusis.
Praecipua commoda ab auctoribus relata pro usu 3DPAM ut instrumento docendi pro anatomia humana normali sunt proprietates visuales et tactiles, inter quas realismus [55, 67], accuratio [44, 50, 72, 85], et variabilitas constantiae [34, 45]. [, 48, 64], color et perspicuitas [28, 45], durabilitas [24, 56, 73], effectus educationalis [16, 32, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], sumptus [27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 64, 80, 81, 83], reproducibilitas [80], possibilitas emendationis vel personalizationis [28, 30, 36, 45, 48, 51, 53, 59, 61, 67, 80], facultas manipulandi discipulos [30, 49], conservatio temporis docendi [61, 80], facilitas repositionis [61], facultas integrandi anatomiam functionalem vel creandi structuras specificas [51, 53], 67], designatio rapida skeletalis. in exemplaribus [81], facultatem co-creandi exempla eaque domum portandi [49, 60, 71], facultates rotationis mentis emendandi [23] et retentionem scientiae [32], necnon in magistro [25, 63] et satisfactionem discipulorum [25, 45, 46, 52, 52, 57, 63, 66, 69, 84].
Praecipua incommoda ad designium pertinent: rigiditas [80], constantia [28, 62], defectus particularium vel perspicuitatis [28, 30, 34, 45, 48, 62, 64, 81], colores nimis clari [45], et fragilitas pavimenti [71]. Alia incommoda includunt iacturam informationis [30, 76], longum tempus requisitum ad segmentationem imaginis [36, 52, 57, 58, 74], tempus impressionis [57, 63, 66, 67], defectum variabilitatis anatomicae [25], et sumptum altum [48].
Haec recensio systematica sexaginta octo articulos per novem annos editores summatim confert et studium communitatis scientificae in systemate tridimensionali anatomico (3DPAM) ut instrumento ad anatomiam humanam normalem docendam illustrat. Quaeque regio anatomica investigata et tridimensionaliter impressa est. Ex his articulis, triginta septem articuli 3DPAM cum aliis exemplaribus comparaverunt, et triginta tres articuli momentum paedagogicum 3DPAM discipulis aestimaverunt.
Ob differentias in consilio studiorum anatomicorum impressionis tridimensionalis, non aptum duximus meta-analysim facere. Meta-analysis anno 2020 edita praecipue in probationibus cognitionis anatomicae post exercitationem versata est, sine analysi aspectuum technicorum et technologicorum designationis et productionis impressionis tridimensionalis tridimensionalis [10].
Regio capitis maxime investigatur, probabiliter quia complexitas anatomiae eius discipulis difficilius reddit hanc regionem anatomicam in spatio tridimensionali depingere quam membra vel truncum. Tomographia computata (CT) est modus imaginandi longe frequentissime adhibitus. Haec ars late adhibetur, praesertim in contextu medico, sed resolutionem spatialem limitatam et contrastum textuum mollium humilem habet. Hae limitationes tomographias computatas ineptas reddunt ad segmentationem et modelationem systematis nervosi. Contra, tomographia computata aptior est ad segmentationem/modelationem textuum ossium; Contrastus ossium/textuum mollium adiuvat ad perficienda haec gradus antequam exempla anatomica imprimuntur in 3D. Ex altera parte, microCT habetur technologia referentialis secundum resolutionem spatialem in imaginatione ossium [70]. Scrutatores optici vel resonantia magnetica (MRI) etiam adhiberi possunt ad imagines obtinendas. Resolutio altior laevigationem superficierum ossium impedit et subtilitatem structurarum anatomicarum conservat [59]. Electio exempli etiam resolutionem spatialem afficit: exempli gratia, exempla plasticizationis resolutionem inferiorem habent [45]. Designatores graphici exempla 3D propria creare debent, quod sumptus auget ($25 ad $150 per horam) [43]. Ad exempla anatomica altae qualitatis creanda, fasciculos .STL altae qualitatis adipisci non sufficit. Necesse est parametros impressionis determinare, ut puta orientationem exempli anatomici in lamina impressionis [29]. Quidam auctores suggerunt ut technologiae impressionis provectae, ut SLS, ubicumque fieri potest adhibeantur ad accuratiam 3DPAM augendam [38]. Productio 3DPAM auxilium professionale requirit; periti maxime quaesiti sunt ingeniarii [72], radiologi [75], designatores graphici [43] et anatomistae [25, 28, 51, 57, 76, 77].
Programmata segmentationis et modellationis magni momenti sunt ad accurata exempla anatomica obtinenda, sed sumptus horum programmatum et complexitas eorum usum impediunt. Plura studia usum variarum programmatum et technologiarum impressionis comparaverunt, commoda et incommoda cuiusque technologiae illustrantes [68]. Praeter programmata modellationis, programmata impressionis cum impressore electo congruentia etiam requiruntur; quidam auctores impressionem tridimensionalem interretialem malunt [75]. Si satis rerum tridimensionalium imprimuntur, pecunia collocata ad reditus pecuniarios ducere potest [72].
Materia plastica longe frequentissime adhibita est. Ampla texturarum et colorum varietas eam materiam electam ad 3DPAM facit. Quidam auctores eius magnam firmitatem, comparatam cum exemplaribus traditis cadavericis vel plastinatis, laudaverunt [24, 56, 73]. Quaedam plastica etiam proprietates flexionis vel extensionis habent. Exempli gratia, Filaflex cum technologia FDM usque ad 700% extendi potest. Quidam auctores eam materiam electam ad replicationem musculorum, tendinum et ligamentorum putant [63]. Ex altera parte, duo studia quaestiones de orientatione fibrarum durante impressione excitaverunt. Re vera, orientatio, insertio, innervatio et functio fibrarum musculorum in modellatione musculorum criticae sunt [33].
Mirum est quod pauca studia scalam impressionis memorant. Cum multi rationem 1:1 pro norma existiment, auctor fortasse eam non commemorare maluit. Quamquam amplificatio utilis esset ad discendum directum in magnis coetibus, possibilitas amplificationis nondum explorata est, praesertim cum crescente numero classium et magnitudine physica exemplaris factor magni momenti sit. Scilicet, scalae plenae magnitudinis facilius reddunt locationem et communicationem variarum elementorum anatomicorum aegroto, quod fortasse explicat cur saepe adhibeantur.
Ex multis impressoribus in foro praesto, ii qui technologiam PolyJet (materiae vel ligaminis atramenti) utuntur ad colorem et impressionem multi-stratam (et ergo multi-texturam) altae definitionis praebendam inter US$20,000 et US$250,000 constant (https://www.aniwaa.com/). Hic sumptus altus promotionem 3DPAM in scholis medicis limitare potest. Praeter sumptum impressoris, sumptus materiarum ad impressionem atramenti necessariarum altior est quam pro impressoribus SLA vel FDM [68]. Pretia impressorum SLA vel FDM etiam viliora sunt, ab €576 ad €4,999 in articulis in hac recensione enumeratis variantes. Secundum Tripodi et collegas, quaeque pars sceletis pro US$1.25 imprimi potest [47]. Undecim studia concluserunt impressionem 3D viliorem esse quam plasticizationem vel exempla commercialia [24, 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 63, 80, 81, 83]. Praeterea, haec exempla mercatoria destinantur ad informationem aegrotorum praebendam sine sufficienti subtilitate ad anatomiam docendam [80]. Haec exempla mercatoria inferiora 3DPAM habentur [44]. Notandum est, praeter technologiam impressionis adhibitam, pretium finale proportionale esse scalae et ergo magnitudini finali 3DPAM [48]. Ob has causas, scala plenae magnitudinis praefertur [37].
Unum tantum studium 3DPAM cum exemplaribus anatomicis in commercio comparavit [72]. Exempla cadaverica sunt comparator frequentissime adhibitus pro 3DPAM. Quamvis suis limitibus, exemplaria cadaverica instrumentum utile manent ad anatomiam docendam. Distinctio facienda est inter autopsiam, dissectionem et os siccum. Duo studia, secundum probationes exercitationis, demonstraverunt 3DPAM significanter efficaciorem fuisse quam dissectionem plastinatam [16, 27]. Unum studium unam horam exercitationis utens 3DPAM (extremitate inferiore) cum una hora dissectionis eiusdem regionis anatomicae comparavit [78]. Nullae differentiae significantes inter duas methodos docendi fuerunt. Probabile est parvam investigationem de hac re esse quia tales comparationes difficiles sunt facere. Dissectio est praeparatio discipulis quae tempus consumit. Interdum decenae horarum praeparationis requiruntur, secundum quod praeparatur. Tertia comparatio fieri potest cum ossibus siccis. Studium a Tsai et Smith factum invenit eventus examinum significanter meliores fuisse in grege 3DPAM utente [51, 63]. Chen et collegae animadverterunt discipulos qui exemplaria tridimensionalia adhibebant melius structuras (crania) agnoscere perfecisse, sed nullam differentiam in notis MCQ fuisse [69]. Denique, Tanner et collegae meliora eventus post-test in hoc grege demonstraverunt, 3DPAM fossae pterygopalatinae utentes [46]. Alia nova instrumenta docendi in hac recensione litterarum identificata sunt. Inter ea frequentissima sunt realitas augmentata, realitas virtualis et ludi serii [43]. Secundum Mahrous et collegas, praeferentia pro exemplaribus anatomicis pendet a numero horarum quibus discipuli ludos electronicos ludunt [31]. Ex altera parte, magnum incommodum novorum instrumentorum docendi anatomiae est responsio haptica, praesertim pro instrumentis pure virtualibus [48].
Pleraque studia novum 3DPAM aestimantia probationes praevias scientiae adhibuerunt. Hae probationes praeviae adiuvant ad vitandum errorem in aestimatione. Quidam auctores, antequam studia experimentalia peragunt, omnes discipulos qui supra mediam notam in probatione praeliminari consecuti sunt excludunt [40]. Inter errores quos Garas et collegae memoraverunt erant color exempli et selectio voluntariorum in classe discipulorum [61]. Tinctio identificationem structurarum anatomicarum faciliorem reddit. Chen et collegae condiciones experimentales strictas sine ullis differentiis initialibus inter greges statuerunt et studium quantum fieri potest excaecatum est [69]. Lim et collegae commendant ut aestimatio post probationem a tertia parte perficiatur ad errorem in aestimatione vitandum [16]. Quaedam studia scalas Likert adhibuerunt ad possibilitatem 3DPAM aestimandam. Hoc instrumentum aptum est ad satisfactionem aestimandam, sed adhuc errores magni momenti sunt quibus attendendum est [86].
Momentum educationis technologiae impressionis tridimensionalis (3DPAM) imprimis inter discipulos medicinae, inter quos discipulos medicinae anni primi, in quattuordecim ex triginta tribus studiis aestimatum est. In studio suo experimentali, Wilk et collegae rettulerunt discipulos medicinae credere impressionem tridimensionalem (3DPAM) in doctrina anatomiae includi debere [87]. Octoginta septem centesimae discipulorum in studio Cercenelli interrogatorum crediderunt secundum annum studiorum tempus optimum esse ad 3DPAM utendum [84]. Resultata Tanner et collegarum etiam demonstraverunt discipulos melius se praestitisse si numquam campum hunc studuissent [46]. Haec data suggerunt primum annum scholae medicae tempus optimum esse ad 3DPAM in doctrinam anatomiae incorporandum. Meta-analysis Ye hanc ideam confirmavit [18]. In viginti septem articulis in studio inclusis, differentiae significantes in notis probationum inter 3DPAM et exempla traditionalia pro discipulis medicinae, sed non pro medicis specialibus, fuerunt.
Instrumentum discendi, methodus impressionis tridimensionalis (3DPAM) ad res academicas perficiendas emendat [16, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], retentionem scientiae diuturnam [32], et satisfactionem discipulorum [25, 45, 46, 52, 57, 63, 66], 69, 84]. Conventus peritorum etiam haec exempla utilia invenerunt [37, 42, 49, 81, 82], et duo studia satisfactionem magistrorum cum 3DPAM invenerunt [25, 63]. Ex omnibus fontibus, Backhouse et collegae impressionem tridimensionalem optimam alternativam exemplaribus anatomicis traditis putant [49]. In prima meta-analysi, Ye et collegae confirmaverunt discipulos qui instructiones 3DPAM acceperunt meliora notas post-probationis habuisse quam discipulos qui instructiones bidimensionales vel cadaveris acceperunt [10]. Tamen, 3DPAM non secundum complexitatem, sed simpliciter secundum cor, systema nervosum, et cavitatem abdominalem distinxerunt. In septem studiis, exemplaria 3DPAM (Medicina Docendi Triplex) alia exempla, quae in probationibus scientiae discipulis administratis fundantur [32, 66, 69, 77, 78, 84] fundantur, non superavit. In meta-analysi sua, Salazar et collegae concluserunt usum 3DPAM comprehensionem anatomiae complexae praecipue emendare [17]. Haec notio cum epistula Hitae ad editorem congruit [88]. Quaedam areae anatomicae, quae minus complexae habentur, usum 3DPAM non requirunt, dum areae anatomicae complexiores (ut collum vel systema nervosum) electio logica pro 3DPAM essent. Haec notio fortasse explicat cur quaedam exemplaria 3DPAM non superiora exemplaribus traditis habeantur, praesertim cum discipulis scientia deest in campo ubi effectus exemplaris superior invenitur. Ergo, exemplar simplex discipulis qui iam aliquam scientiam rei habent (studentibus medicinae vel medicis residentibus) praesentare non utile est ad effectum discipulorum emendandum.
Ex omnibus commodis educationis enumeratis, undecim studia qualitates visuales vel tactiles exemplorum extulerunt [27,34,44,45,48,50,55,63,67,72,85], et tria studia robur et durabilitatem auxerunt (33, 50-52, 63, 79, 85, 86). Alia commoda sunt quod discipuli structuras manipulare possunt, magistri tempus servare possunt, facilius conservantur quam cadavera, proiectum intra 24 horas perfici potest, ut instrumentum educationis domesticae adhiberi potest, et ad magnas informationum copias docendas adhiberi potest. [30, 49, 60, 61, 80, 81]. Impressio tridimensionalis repetita ad anatomiam magni voluminis docendam exempla impressa tridimensionalia sumptibus efficaciora reddit [26]. Usus 3DPAM facultates rotationis mentalis emendare potest [23] et interpretationem imaginum sectionum transversalium emendare [23, 32]. Duo studia invenerunt discipulos 3DPAM expositos chirurgiae propensiores esse [40, 74]. Connectores metallici includi possunt ut motum necessarium ad anatomiam functionalem studendam creetur [51, 53], vel exempla imprimi possunt utens formis impulsorum [67].
Impressio tridimensionalis creationem exemplorum anatomicorum adaptabilium permittit per emendationem quarundam aspectuum in stadio modellationis, [48, 80] creationem basis idoneae, [59] combinationem exemplorum multiplicium, [36] usum perspicuitatis, (49) coloris, [45] vel reddendo quasdam structuras internas visibiles [30]. Tripodi et collegae argillam sculptoriam adhibuerunt ad complenda sua exempla ossium tridimensionaliter impressa, valorem exemplorum co-creatorum ut instrumentorum docendi exaggerantes [47]. In novem studiis, color post impressionem applicatus est [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75], sed discipuli eum semel tantum adhibuerunt [49]. Infeliciter, studium qualitatem institutionis exemplorum vel seriem institutionis non aestimavit. Hoc in contextu educationis anatomicae considerandum est, cum utilitates discendi mixti et co-creationis bene constitutae sint [89]. Ad crescentem activitatem publicitariam accommodandam, autodidactica saepe adhibita est ad exempla aestimanda [24, 26, 27, 32, 46, 69, 82].
Una studia conclusit colorem materiae plasticae nimis clarum esse [45], alia studia conclusit exemplar nimis fragile esse [71], et duo alia studia defectum variabilitatis anatomicae in consilio singulorum exemplorum indicaverunt [25, 45]. Septem studia concluserunt singula anatomica 3DPAM insufficientia esse [28, 34, 45, 48, 62, 63, 81].
Pro exemplaribus anatomicis accuratioribus regionum magnarum et complexarum, ut retroperitoneum vel spinam cervicalem, tempus segmentationis et modellationis longissimum et sumptus altissimus habetur (circiter US$2000) [27, 48]. Hojo et collegae in studio suo declaraverunt 40 horas necessarias fuisse ad exemplar anatomicum pelvis creandum [42]. Longissimum tempus segmentationis 380 horae erat in studio a Weatherall et collegis facto, in quo plura exemplaria coniuncta sunt ad exemplar completum viae respiratoriae paediatricae creandum [36]. In novem studiis, tempus segmentationis et impressionis pro incommodis habitum est [36, 42, 57, 58, 74]. Attamen, 12 studia proprietates physicas exemplorum suorum reprehenderunt, praesertim constantiam, [28, 62] defectum perspicuitatis, [30] fragilitatem et monochromaticitatem, [71] defectum textus mollis, [66] vel defectum particularium [28, 34], 45, 48, 62, 63, 81]. Haec incommoda superari possunt per tempus segmentationis vel simulationis augendum. Informationis pertinentis amissio et recuperatio problema erat quod tres turmae expertae sunt [30, 74, 77]. Secundum relationes aegrotorum, substantiae contrastantes iodatae optimam visibilitatem vascularem non praebebant propter limitationes dosis [74]. Iniectio exemplaris cadaveris videtur methodus idealis quae a principio "quam minimum" et limitationibus dosis substantiae contrastantis iniectae discedit.
Infeliciter, multi articuli nonnullas proprietates clavis 3DPAM non memorant. Minus quam dimidia pars articulorum explicite declaravit utrum eorum 3DPAM coloratum esset. Complectitio ambitus impressionis inconstans erat (43% articulorum), et tantum 34% usum mediorum multiplicium memoraverunt. Hi parametri impressionis critici sunt quia proprietates discendi 3DPAM afficiunt. Plerique articuli non satis informationis de complexitatibus acquisitionis 3DPAM (tempus designandi, qualificationes personarum, sumptus programmatum, sumptus impressionis, etc.) praebent. Haec informatio critica est et consideranda antequam inceptum ad novum 3DPAM evolvendum consideretur.
Haec recensio systematica demonstrat designationem et impressionem tridimensionalem exemplorum anatomicorum normalium sumptu humili fieri posse, praesertim cum impressores FDM vel SLA et materiis plasticis unius coloris vilibus adhibentur. Attamen hae delineationes fundamentales augeri possunt addito colore vel delineationibus ex variis materiis. Exemplaria realiora (impressa utens multis materiis diversorum colorum et texturarum ad qualitates tactiles exempli cadaveris referentialis accurate replicandas) technologias impressionis tridimensionalis cariores et tempora designationis longiora requirunt. Hoc sumptum generalem significanter augebit. Quicumque processus impressionis electus sit, electio methodi imaginandi aptae est clavis successus 3DPAM. Quo altior resolutio spatialis, eo realistica exemplar fit et ad investigationes provectiores adhiberi potest. Ex prospectu paedagogico, 3DPAM instrumentum efficax est ad anatomiam docendam, ut demonstrant probationes scientiae discipulis administratae et eorum satisfactio. Effectus docendi 3DPAM optimus est cum regiones anatomicas complexas reproducit et discipuli eo utuntur primo in institutione medica.
Datasets in hoc studio generatae et/vel analysatae publice non praesto sunt propter impedimenta linguae, sed ab auctore correspondenti si rationabile petunt praesto sunt.
Drake RL, Lowry DJ, Pruitt CM. Recensio cursuum anatomiae crassae, microanatomiae, neurobiologiae, et embryologiae in curriculis scholarum medicarum Americanarum. Anat Rec. 2002;269(2):118-22.
Ghosh SK, *Dissectio cadaverum ut instrumentum educationis pro scientia anatomica saeculo XXI: Dissectio ut instrumentum educationis.* Analysis educationis scientificae. 2017;10(3):286–99.
Tempus publicationis: IX Aprilis MMXXIV