I mudelli anatomici stampati tridimensionali (3DPAM) parenu esse un strumentu adattatu per via di u so valore educativu è di fattibilità.U scopu di sta rivista hè di discrive è analizà i metudi utilizati per creà 3DPAM per l'insignamentu di l'anatomia umana è per valutà a so cuntribuzione pedagogica.
Una ricerca elettronica hè stata fatta in PubMed cù i seguenti termini: educazione, scola, apprendimentu, insegnamentu, furmazione, insegnamentu, educazione, tridimensionale, 3D, tridimensionale, stampa, stampa, stampa, anatomia, anatomia, anatomia è anatomia ..I risultati includenu caratteristiche di studiu, disignu di mudelli, valutazione morfologica, prestazioni educative, punti di forza è debule.
Trà l'articuli 68 selezziunati, u più grande numaru di studii fucalizza nantu à a regione craniale (33 articuli);51 articuli menzionanu a stampa d'ossu.In 47 articuli, 3DPAM hè statu sviluppatu basatu annantu à a tomografia computerizzata.Cinque prucessi di stampa sò listati.Plastics è i so derivati sò stati usati in 48 studii.Ogni disignu varieghja in u prezzu da $ 1.25 à $ 2,800.Trenta sette studii paragunanu 3DPAM cù mudelli di riferimentu.Trenta trè articuli esaminò l'attività educativa.I vantaghji principali sò a qualità visuale è tattile, l'efficienza di l'apprendimentu, a ripetibilità, a persunalizazione è l'agilità, u risparmiu di tempu, l'integrazione di l'anatomia funzionale, a capacità di rotazione mentale megliu, a conservazione di a cunniscenza è a satisfaczione di u maestru / studiente.I svantaghji principali sò ligati à u disignu: cuerenza, mancanza di dettagliu o trasparenza, culori chì sò troppu brillanti, tempi di stampa longu è costu altu.
Questa rivista sistematica mostra chì 3DPAM hè costu-efficace è efficace per l'insignamentu di l'anatomia.I mudelli più realistichi necessitanu l'usu di tecnulugia di stampa 3D più caru è tempi di cuncepimentu più longu, chì aumenteranu significativamente u costu generale.A chjave hè di selezziunà u metudu di imaging apprupriatu.Da un puntu di vista pedagogicu, 3DPAM hè un strumentu efficace per l'insignamentu di l'anatomia, cù un impattu pusitivu nantu à i risultati di l'apprendimentu è a satisfaczione.L'effettu di l'insignamentu di 3DPAM hè megliu quandu riproduce regioni anatomiche cumplessi è i studienti l'utilizanu prima in a so furmazione medica.
A dissezione di i cadaveri d'animali hè stata fatta da l'antica Grecia è hè unu di i metudi principali di l'anatomia d'insignamentu.I dissezioni cadaverici realizati durante a furmazione pratica sò usati in u curriculum teoricu di i studienti medichi universitarii è sò attualmente cunsiderati u standard d'oru per u studiu di l'anatomia [1,2,3,4,5].In ogni casu, ci sò parechje ostaculi à l'usu di specimens cadaveri umani, chì incitanu a ricerca di novi strumenti di furmazione [6, 7].Alcune di sti novi strumenti includenu a realtà aumentata, l'arnesi digitale è a stampa 3D.Sicondu una rivista di letteratura recente da Santos et al.[8] In quantu à u valore di sti novi tecnulugii per l'insignamentu di l'anatomia, a stampa 3D pare esse una di e risorse più impurtanti, in quantu à u valore educativu per i studienti è in quantu à a fattibilità di implementazione [4,9,10] .
A stampa 3D ùn hè micca nova.I primi brevetti ligati à sta tecnulugia datanu di u 1984: A Le Méhauté, O De Witte è JC André in Francia, è trè settimane dopu C Hull in USA.Da tandu, a tecnulugia hà cuntinuatu à evoluzione è u so usu s'hè sviluppatu in parechji spazii.Per esempiu, a NASA hà stampatu u primu ughjettu oltre a Terra in 2014 [11].U campu medico hà ancu aduttatu stu novu strumentu, aumentendu cusì u desideriu di sviluppà una medicina persunalizata [12].
Parechji autori anu dimustratu i benefici di l'usu di mudelli anatomici stampati 3D (3DPAM) in l'educazione medica [10, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19].Quandu l'insignamentu di l'anatomia umana, i mudelli non patologichi è anatomicamenti normali sò necessarii.Alcune recensioni anu esaminatu mudelli di furmazione patologica o medica / chirurgica [8, 20, 21].Per sviluppà un mudellu hibridu per l'insignamentu di l'anatomia umana chì incorpora novi strumenti cum'è a stampa 3D, avemu realizatu una revisione sistematica per descriverà è analizà cumu l'oggetti stampati 3D sò creati per l'insignamentu di l'anatomia umana è cumu i studienti valutanu l'efficacità di l'apprendimentu utilizendu questi oggetti 3D.
Questa revisione sistematica di a literatura hè stata realizata in ghjugnu 2022 utilizendu linee guida PRISMA (Articuli Preferiti di Reporting per Revisioni Sistematiche è Meta-Analisi) senza restrizioni di tempu [22].
I criteri di inclusione eranu tutti i documenti di ricerca chì utilizanu 3DPAM in l'insignamentu / l'apprendimentu di l'anatomia.Riviste di letteratura, lettere, o articuli cuncentrati in mudelli patologichi, mudelli animali, mudelli archeologichi è mudelli di furmazione medica / chirurgica sò stati esclusi.Solu articuli publicati in inglese sò stati selezziunati.L'articuli senza astratti dispunibuli in linea sò stati esclusi.Articuli chì includenu parechji mudelli, almenu unu di i quali era anatomicamente normale o avianu una patologia minore chì ùn affettava u valore di l'insignamentu, sò stati inclusi.
Una ricerca di letteratura hè stata realizata in a basa di dati elettronica PubMed (Biblioteca Naziunale di Medicina, NCBI) per identificà studii pertinenti publicati finu à ghjugnu 2022. Aduprate i seguenti termini di ricerca: educazione, scola, insegnamentu, insegnamentu, apprendimentu, insegnamentu, educazione, trè- dimensionale, 3D, 3D, stampa, stampa, stampa, anatomia, anatomia, anatomia è anatomia.Una sola dumanda hè stata eseguita: (((educazione[Titulu/Abstract] OR scola[Titulu/Abstract] ORlearning[Titulu/Abstract] OR insegnamentu[Titulu/Abstract] OR furmazione [Titulu/Abstract] OReach[Titulu/Abstract] ] OR Educazione [Titulu/Astrattu]) AND (Tre Dimensioni [Titulu] O 3D [Titulu] O 3D [Titulu])) AND (Stampa [Titulu] O Stampate [Titulu] O Stampate [Titulu])) AND (Anatomia) [Titulu ] ]/abstract] o anatomia [titulu/abstract] o anatomia [titulu/abstract] o anatomia [titulu/abstract]).Articuli supplementari sò stati identificati da a ricerca manualmente in a basa di dati PubMed è a rivista di referenze di altri articuli scientifichi.Ùn sò state applicate restrizioni di data, ma u filtru "Persona" hè statu utilizatu.
Tutti i tituli recuperati è l'astratti sò stati esaminati contr'à i criteri d'inclusione è d'esclusione da dui autori (EBR è AL), è qualsiasi studiu chì ùn cumpone micca tutti i criteri di eligibilità hè statu esclusu.Publicazioni full-text di i studii restanti sò stati recuperati è riveduti da trè autori (EBR, EBE è AL).Quandu hè necessariu, i disaccordi in a selezzione di l'articuli sò stati risolti da una quarta persona (LT).I publicazioni chì anu cumpletu tutti i criteri d'inclusione sò stati inclusi in questa rivista.
L'estrazione di dati hè stata realizata indipindentamente da dui autori (EBR è AL) sottu a tutela di un terzu autore (LT).
- Dati di cuncepimentu di u mudellu: regioni anatomiche, parti anatomiche specifiche, mudellu iniziale per a stampa 3D, metudu di acquisizione, software di segmentazione è modellazione, tipu di stampante 3D, tipu è quantità di materiale, scala di stampa, culore, costu di stampa.
- Valutazione morfologica di mudelli : mudelli utilizati per paragunà, valutazione medica di esperti/maestri, numeru di valutatori, tipu di valutazione.
- Insegnamentu mudellu 3D: valutazione di a cunniscenza di i studienti, u metudu di valutazione, u numeru di studienti, u numeru di gruppi di paragone, a randomizazione di i studienti, l'educazione / u tipu di studiente.
Studi 418 sò stati identificati in MEDLINE, è articuli 139 sò stati esclusi da u filtru "umani".Dopu avè rivisatu i tituli è l'astratti, 103 studii sò stati scelti per a lettura di testu cumpletu.34 articuli sò stati escluditi perchè eranu mudelli patologichi (9 articuli), mudelli di furmazione medica / chirurgica (4 articuli), mudelli animali (4 articuli), mudelli radiologichi 3D (1 articulu) o ùn eranu micca articuli scientifichi originali (16 capituli).).Un totale di 68 articuli sò stati inclusi in a rivista.A Figura 1 presenta u prucessu di selezzione cum'è un diagramma di flussu.
Graficu di flussu chì riassume l'identificazione, u screening è l'inclusione di l'articuli in questa rivista sistematica
Tutti i studii sò stati publicati trà 2014 è 2022, cù un annu di publicazione mediu di 2019. Trà l'articuli 68 inclusi, 33 (49%) studii eranu descrittivi è sperimentali, 17 (25%) eranu puramente sperimentali, è 18 (26%) eranu. sperimentale.Puramente descrittivo.Di i 50 (73%) studii sperimentali, 21 (31%) anu utilizatu randomization.Solu studii 34 (50%) includenu analisi statistiche.A Tabella 1 riassume e caratteristiche di ogni studiu.
33 articuli (48%) anu esaminatu a regione di a testa, 19 articuli (28%) anu esaminatu a regione toracica, 17 articuli (25%) anu esaminatu a regione abdominopelvica, è 15 articuli (22%) anu esaminatu l'estremità.Cinquanta-un articuli (75%) citavanu l'osse stampate in 3D cum'è mudelli anatomici o mudelli anatomici multi-slice.
In quantu à i mudelli di fonti o schedari utilizati per sviluppà 3DPAM, 23 articuli (34%) mintuvà l'usu di dati di i pazienti, 20 articuli (29%) mintuvà l'usu di dati cadaveri, è 17 articuli (25%) mintuvà l'usu di basa di dati.usu, è studii 7 (10%) ùn anu micca divulgatu a fonte di i ducumenti utilizati.
Studi 47 (69%) anu sviluppatu 3DPAM basatu nantu à a tomografia computerizzata, è 3 studii (4%) informanu l'usu di microCT.7 articuli (10%) prughjettanu oggetti 3D cù scanners ottici, 4 articuli (6%) cù MRI, è 1 articulu (1%) cù camere è microscopi.14 articuli (21%) ùn anu micca menzionatu a fonte di i schedarii di fonte di disignu di mudelli 3D.I schedari 3D sò creati cù una risoluzione spaziale media di menu di 0,5 mm.La risoluzione ottimale è 30 μm [80] e la risoluzione massima è 1,5 mm [32].
Sò stati utilizati sessanta applicazioni software diverse (segmentazione, mudellu, cuncepimentu o stampa).Mimics (Materialise, Leuven, Belgium) hè stata utilizata più spessu (14 studii, 21%), seguita da MeshMixer (Autodesk, San Rafael, CA) (13 studii, 19%), Geomagic (3D System, MO, NC, Leesville) .(10 studii, 15%), 3D Slicer (Slicer Developer Training, Boston, MA) (9 studii, 13%), Blender (Blender Foundation, Amsterdam, Paesi Bassi) (8 studii, 12%) è CURA (Geldemarsen, Paesi Bassi) (7 studii, 10%).
Sessantasette mudelli di stampanti diffirenti è cinque prucessi di stampa sò citati.A tecnulugia FDM (Fused Deposition Modeling) hè stata aduprata in i prudutti 26 (38%), a sabbiatura di materiale in i prudutti 13 (19%) è infine a sabbiatura di legante (11 prudutti, 16%).I tecnulugii menu utilizati sò a stereolitografia (SLA) (5 articuli, 7%) è a sinterizzazione laser selettiva (SLS) (4 articuli, 6%).L'impresora più usata (7 articuli, 10%) hè u Connex 500 (Stratasys, Rehovot, Israel) [27, 30, 32, 36, 45, 62, 65].
Quandu si specificanu i materiali utilizati per fà 3DPAM (51 articuli, 75%), 48 studii (71%) utilizati plastichi è i so derivati.I materiali principali utilizati eranu PLA (acidu polilatticu) (n = 20, 29%), resina (n = 9, 13%) è ABS (acrylonitrile butadiene styrene) (7 tipi, 10%).23 articuli (34%) anu esaminatu 3DPAM fattu da parechji materiali, 36 articuli (53%) presentanu 3DPAM fattu da un solu materiale, è 9 articuli (13%) ùn anu micca specificatu un materiale.
Vinti-nove articuli (43%) anu riportatu rapporti di stampa chì varianu da 0,25: 1 à 2: 1, cù una media di 1: 1.Vinticinque articuli (37%) utilizanu un rapportu 1: 1.28 3DPAMs (41%) consistanu di parechji culori, è 9 (13%) sò stati tinti dopu a stampa [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75].
Trenta-quattru articuli (50%) menzionate i costi.9 articuli (13%) mintuvà u costu di stampanti 3D è materie prime.L'impresora varianu in u prezzu da $ 302 à $ 65,000.Quandu specificatu, i prezzi di mudelli varienu da $ 1,25 à $ 2,800;sti estremi currispondenu à specimens skeletal [47] è mudelli retroperitoneali d'alta fidelità [48].A Tabella 2 riassume i dati di mudelli per ogni studiu inclusu.
Trenta sette studii (54%) paragunanu u 3DAPM à un mudellu di riferimentu.Trà questi studii, u comparatore più cumuni era un mudellu di riferimentu anatomicu, utilizatu in articuli 14 (38%), preparazioni plastinate in articuli 6 (16%), è preparazione plastinate in articuli 6 (16%).L'usu di a realtà virtuale, l'imaghjini di tomografia computerizzata un 3DPAM in 5 articuli (14%), un altru 3DPAM in 3 articuli (8%), ghjochi serii in 1 articulu (3%), radiografia in 1 articulu (3%), mudelli di cummerciale in 1 articulu (3%) è a realtà aumentata in 1 articulu (3%).Trenta-quattru (50%) studii valutanu 3DPAM.Quince (48%) studia l'esperienze dettagliate di i valutatori (Tabella 3).3DPAM hè statu realizatu da i chirurghi o medichi assistenti in studii 7 (47%), specialisti anatomichi in studii 6 (40%), studienti in studii 3 (20%), maestri (disciplina micca specificatu) in studii 3 (20%) per valutazione è un evaluatore più in l'articulu (7%).U numaru mediu di valutatori hè 14 (minimu 2, massimu 30).Trenta trè studii (49%) anu evaluatu a morfologia 3DPAM qualitativamente, è 10 studii (15%) anu evaluatu a morfologia 3DPAM quantitativamente.Di i studii 33 chì anu utilizatu valutazioni qualitative, 16 anu utilizatu valutazioni puramente descriptive (48%), 9 anu utilizatu teste / valutazioni / sondaggi (27%), è 8 anu utilizatu scale Likert (24%).A Tabella 3 riassume e valutazioni morfologiche di i mudelli in ogni studiu inclusu.
Trenta trè (48%) articuli esaminati è paragunati l'efficacità di l'insignamentu di 3DPAM à i studienti.Di sti studii, 23 (70%) articuli valutanu a satisfaczione di i studienti, 17 (51%) usavanu scale Likert, è 6 (18%) usavanu altri metudi.Vinti-dui articuli (67%) anu valutatu l'apprendimentu di i studienti per mezu di teste di cunniscenza, di quale 10 (30%) anu utilizatu pretests è / o posttests.Undici studii (33%) anu utilizatu dumande è teste à scelta multipla per valutà a cunniscenza di i studienti, è cinque studii (15%) anu utilizatu l'etichettatura di l'imaghjini / l'identificazione anatomica.Una media di 76 studienti hà participatu à ogni studiu (minimu 8, massimu 319).Vinti-quattru studii (72%) avianu un gruppu di cuntrollu, di quale 20 (60%) utilizanu randomization.In cuntrastu, un studiu (3%) hà assignatu aleatoriamente mudelli anatomichi à 10 studienti differenti.In media, 2,6 gruppi sò stati paragunati (minimu 2, massimu 10).Vinti trè studii (70%) implicavanu studienti di medicina, di quale 14 (42%) eranu studienti di medicina di u primu annu.Sei (18%) studii implicavanu residenti, 4 (12%) studenti dentali, è 3 (9%) studenti di scienza.Sei studii (18%) anu implementatu è evaluatu l'apprendimentu autonomu utilizendu 3DPAM.A Tabella 4 riassume i risultati di a valutazione di l'efficacità di l'insegnamentu 3DPAM per ogni studiu inclusu.
I vantaghji principali di l'usu di 3DPAM cum'è strumentu d'insignamentu per l'insignamentu di l'anatomia umana normale riportati da l'autori sò e caratteristiche visuali è tattili, cumprese u realismu [55, 67], a precisione [44, 50, 72, 85] è a variabilità di a coerenza [34] ., 45, 48, 64], culore è trasparenza [28, 45], affidabilità [24, 56, 73], effettu educativu [16, 32, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], costu [ 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 64, 80, 81, 83], riproducibilità [80], pussibilità di migliurà o persunalizazione [28, 30, 36, 45, 48, 51, 53, 59, 61, 67, 80], l'abilità di manipulà i studienti [30, 49], risparmià u tempu d'insignamentu [61, 80], facilità di almacenamentu [61], a capacità di integrà l'anatomia funzionale o di creà strutture specifiche [51, 53], 67], cuncepimentu rapidu di mudelli di scheletru [81], a capacità di cullaburazione per creà è aduprà mudelli di casa [49, 60, 71], capacità di rotazione mentale mejorata [23] è a retenzioni di cunniscenza [32], è ancu in u maestru [32]. 25, 63] è a satisfaczione di i studienti [25, 63].45, 46, 52, 52, 57, 63, 66, 69, 84].
I svantaghji principali sò ligati à u disignu: rigidità [80], coerenza [28, 62], mancanza di dettagliu o trasparenza [28, 30, 34, 45, 48, 62, 64, 81], culori troppu brillanti [45].è a fragilità di u pianu[71].Altri svantaghji includenu a perdita di l'infurmazioni [30, 76], longu tempu necessariu per a segmentazione di l'imaghjini [36, 52, 57, 58, 74], tempu di stampa [57, 63, 66, 67], mancanza di variabilità anatomica [25], è costu.Altu [48].
Questa rivista sistematica riassume 68 articuli publicati in 9 anni è mette in risaltu l'interessu di a cumunità scientifica in 3DPAM cum'è strumentu per l'insignamentu di l'anatomia umana normale.Ogni regione anatomica hè stata studiata è stampata in 3D.Di sti articuli, 37 articuli paragunanu 3DPAM cù altri mudelli, è 33 articuli valutanu a pertinenza pedagogica di 3DPAM per i studienti.
In vista di e differenze in u disignu di studii di stampa anatomica 3D, ùn avemu micca cunsideratu adattatu per fà una meta-analisi.Una meta-analisi publicata in 2020 principarmenti focu annantu à e teste di cunniscenza anatomica dopu a furmazione senza analizà l'aspetti tecnichi è tecnologichi di u disignu è a produzzione 3DPAM [10].
A regione di a testa hè a più studiata, probabilmente perchè a cumplessità di a so anatomia rende più difficiuli per i studienti di rapprisintà sta regione anatomica in u spaziu tridimensionale cumparatu cù i membri o u torsu.A CT hè di gran lunga a modalità di imaging più usata.Sta tecnica hè largamente usata, soprattuttu in i paràmetri medichi, ma hà una risoluzione spaziale limitata è un cuntrastu di tissutu molle.Queste limitazioni facenu i scans CT inadatti per a segmentazione è a modellazione di u sistema nervu.Per d 'altra banda, a tomografia computerizzata hè megliu adattatu per a segmentazione di u tessulu di l'osse / mudellu;U cuntrastu d'ossu / tissutu molle aiuta à compie questi passi prima di stampà mudelli anatomici 3D.Per d 'altra banda, u microCT hè cunsideratu a tecnulugia di riferimentu in termini di risoluzione spaziale in l'imaghjini di l'osse [70].Scanners ottici o MRI ponu ancu esse usatu per ottene l'imaghjini.A risuluzione più alta impedisce a lisciatura di e superfici di l'osse è cunserva a sutilezza di e strutture anatomiche [59].A scelta di u mudellu affetta ancu a risuluzione spaziale: per esempiu, i mudelli di plasticizazione anu una risuluzione più bassa [45].I diseggiani grafichi anu da creà mudelli 3D persunalizati, chì aumentanu i costi ($ 25 à $ 150 per ora) [43].Ottene i schedari .STL d'alta qualità ùn hè micca abbastanza per creà mudelli anatomichi d'alta qualità.Hè necessariu di determinà i paràmetri di stampa, cum'è l'orientazione di u mudellu anatomicu nantu à u pianu di stampa [29].Certi autori suggerenu chì tecnulugia di stampa avanzata cum'è SLS deve esse aduprata induve pussibule per migliurà a precisione di 3DPAM [38].A pruduzzione di 3DPAM richiede assistenza prufessiunale;i specialisti più ricercati sò ingegneri [72], radiologi, [75], grafisti [43] è anatomisti [25, 28, 51, 57, 76, 77].
U software di segmentazione è di modellazione sò fattori impurtanti per ottene mudelli anatomici precisi, ma u costu di questi pacchetti di software è a so cumplessità impediscenu u so usu.Diversi studii anu paragunatu l'usu di diversi pacchetti di software è tecnulugia di stampa, mettendu in risaltu i vantaghji è i svantaghji di ogni tecnulugia [68].In più di u software di mudellu, hè ancu necessariu un software di stampa cumpatibile cù a stampante scelta;certi autori preferanu aduprà a stampa 3D in linea [75].Se abbastanza oggetti 3D sò stampati, l'investimentu pò purtà à ritorni finanziarii [72].
U plasticu hè di granu u materiale più utilizatu.A so larga gamma di textures è culori face u materiale di scelta per 3DPAM.Certi autori anu elogiatu a so alta forza cumparata cù mudelli tradiziunali cadaverici o placcati [24, 56, 73].Certi plastichi anu ancu proprietà di curvatura o di stira.Per esempiu, Filaflex cù a tecnulugia FDM pò stende finu à 700%.Certi autori consideranu u materiale di scelta per a replicazione di musculi, tendini è ligamenti [63].Per d 'altra banda, dui studii anu suscitatu dumande nantu à l'orientazione di a fibra durante a stampa.In fattu, l'orientazione, l'inserzione, l'innervazione è a funzione di a fibra musculare sò critichi in u mudellu di musculu [33].
Sorprendentemente, pochi studii menzionanu a scala di stampa.Siccomu parechje persone cunsidereghja u rapportu 1: 1 per esse standard, l'autore pò avè sceltu di ùn parlà micca.Ancu s'è u scaling up seria utile per l'apprendimentu direttu in grandi gruppi, a fattibilità di scaling ùn hè ancu stata esplorata, soprattuttu cù a crescita di dimensioni di classi è a dimensione fisica di u mudellu hè un fattore impurtante.Di sicuru, e scale full-size facenu più faciule per localizà è cumunicà diversi elementi anatomichi à u paziente, chì ponu spiegà perchè sò spessu usati.
Trà i numerosi stampatori dispunibili nantu à u mercatu, quelli chì utilizanu a tecnulugia PolyJet (material inkjet o binder inkjet) per furnisce una stampa in alta definizione in culore è multi-materiale (è dunque multi-texture) costa trà US $ 20,000 è US $ 250,000 ( https:/ /www.aniwaa.com/).Stu costu altu pò limità a prumuzione di 3DPAM in e scole di medicina.In più di u costu di l'impresora, u costu di i materiali necessarii per a stampa inkjet hè più altu ch'è per l'impresora SLA o FDM [68].I prezzi per l'imprese SLA o FDM sò ancu più affordabbli, chì varienu da 576 € à 4 999 € in l'articuli listati in questa rivista.Sicondu Tripodi è i culleghi, ogni parte scheletrica pò esse stampata per US $ 1,25 [47].Undici studii anu cunclusu chì a stampa 3D hè più prezzu di a plasticizazione o di mudelli cummerciale [24, 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 63, 80, 81, 83].Inoltre, questi mudelli cummirciali sò pensati per furnisce l'infurmazioni di i pazienti senza abbastanza dettagliu per l'insignamentu di l'anatomia [80].Questi mudelli cummirciali sò cunsiderati inferiori à 3DPAM [44].Hè da nutà chì, in più di a tecnulugia di stampa utilizata, u costu finali hè proporzionale à a scala è dunque a dimensione finale di u 3DPAM [48].Per questi mutivi, a scala full-size hè preferita [37].
Solu un studiu hà paragunatu 3DPAM cù mudelli anatomici dispunibuli cummerciale [72].I campioni cadaveri sò u comparatore più cumunimenti utilizatu per 3DPAM.Malgradu i so limitazioni, i mudelli cadaveri restanu un strumentu preziosu per l'insignamentu di l'anatomia.Una distinzione deve esse fatta trà l'autopsia, a dissezione è l'ossu seccu.Basatu nantu à e teste di furmazione, dui studii anu dimustratu chì 3DPAM era significativamente più efficace di a dissezione plastinata [16, 27].Un studiu hà paragunatu una ora di furmazione cù 3DPAM (estremità inferiore) cù una ora di dissezione di a stessa regione anatomica [78].Il n'y avait aucune différence significative entre les deux méthodes d'enseignement.Hè prubabile chì ci hè pocu ricerca nantu à questu tema perchè tali paraguni sò difficiuli di fà.A dissezione hè una preparazione di tempu per i studienti.A volte decine d'ore di preparazione sò richieste, secondu ciò chì hè preparatu.Un terzu paragone pò esse fattu cù l'osse secche.Un studiu di Tsai è Smith hà truvatu chì i risultati di testi eranu significativamente megliu in u gruppu cù 3DPAM [51, 63].Chen è i culleghi anu nutatu chì i studienti chì utilizanu mudelli 3D anu realizatu megliu in l'identificazione di strutture (cranii), ma ùn ci era micca differenza in i punteggi MCQ [69].Infine, Tanner è i culleghi anu dimustratu megliu risultati post-test in questu gruppu utilizendu 3DPAM di a fossa pterigopalatina [46].Altri novi strumenti d'insignamentu sò stati identificati in questa rivista di letteratura.I più cumuni trà elli sò a realtà aumentata, a realtà virtuale è i ghjochi serii [43].Sicondu Mahrous è i culleghi, a preferenza per i mudelli anatomichi dipende da u numeru di ore chì i studienti ghjucanu à i video games [31].Per d 'altra banda, un inconveniente maiò di i novi strumenti di insegnamentu di l'anatomia hè u feedback tattile, in particulare per i strumenti puramente virtuali [48].
A maiò parte di i studii chì valutanu u novu 3DPAM anu utilizatu pretest di cunniscenza.Questi pretesti aiutanu à evità preghjudizii in a valutazione.Certi autori, prima di fà studii sperimentali, escludenu tutti i studienti chì anu puntuatu sopra a media in a prova preliminare [40].Trà i preghjudizii chì Garas è i culleghi anu citatu eranu u culore di u mudellu è a selezzione di vuluntarii in a classe studiente [61].A tintura facilita l'identificazione di strutture anatomiche.Chen è i culleghi anu stabilitu cundizioni sperimentali strette senza differenze iniziali trà i gruppi è u studiu hè statu cecu à u massimu pussibule [69].Lim è i culleghi ricumandenu chì a valutazione post-testa esse cumpletata da un terzu per evità preghjudiziu in a valutazione [16].Certi studii anu utilizatu scale Likert per evaluà a fattibilità di 3DPAM.Stu strumentu hè adattatu per valutà a satisfaczione, ma ci sò ancu preghjudizii impurtanti per esse cunzignati [86].
A rilevanza educativa di 3DPAM hè stata valutata principalmente trà i studienti di medicina, cumpresi i studienti di medicina di u primu annu, in 14 di 33 studii.In u so studiu pilotu, Wilk è i culleghi anu dettu chì i studienti medichi crèdenu chì a stampa 3D deve esse inclusa in u so apprendimentu di l'anatomia [87].87% di i studienti indagati in u studiu Cercenelli crede chì u secondu annu di studiu era u megliu tempu per utilizà 3DPAM [84].I risultati di Tanner è i culleghi anu ancu dimustratu chì i studienti anu fattu megliu s'ellu ùn anu mai studiatu u campu [46].Questi dati suggerenu chì u primu annu di a scola medica hè u tempu ottimale per incorpore 3DPAM in l'insignamentu di l'anatomia.A meta-analisi di Ye sustene sta idea [18].À traversu l'articuli 27 inclusi in u studiu, ci sò stati differenzi significati in u rendiment di 3DPAM cumparatu cù mudelli tradiziunali in i studienti medichi, ma micca in i residenti.
3DPAM cum'è un strumentu d'apprendimentu migliurà a realizazione accademica [16, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], a conservazione di a cunniscenza à longu andà [32] è a satisfaczione di i studienti [25, 45, 46, 52, 57, 63 , 66]., 69 , 84].I pannelli di sperti anu truvatu ancu questi mudelli utili [37, 42, 49, 81, 82], è dui studii anu truvatu a satisfaczione di i prufessori cù 3DPAM [25, 63].Di tutte e fonti, Backhouse è i culleghi consideranu a stampa 3D per esse a megliu alternativa à i mudelli anatomici tradiziunali [49].In a so prima meta-analisi, Ye è i culleghi anu cunfirmatu chì i studienti chì anu ricivutu struzzioni 3DPAM anu megliu punteggi post-test chì i studienti chì anu ricevutu struzzioni 2D o cadaver [10].In ogni casu, anu differenziatu 3DPAM micca per a cumplessità, ma solu per u core, u sistema nervu è a cavità abdominal.In sette studii, 3DPAM ùn hà micca superatu altri mudelli basati nantu à e teste di cunniscenza amministrate à i studienti [32, 66, 69, 77, 78, 84].In a so meta-analisi, Salazar è i culleghi anu cunclusu chì l'usu di 3DPAM migliurà specificamente a comprensione di l'anatomia cumplessa [17].Stu cuncettu hè coherente cù a lettera di Hitas à l'editore [88].Certi spazii anatomichi cunsiderati menu cumplessi ùn anu micca bisognu di l'usu di 3DPAM, mentre chì i spazii anatomichi più cumplessi (cum'è u collu o u sistema nervu) seranu una scelta logica per 3DPAM.Stu cuncettu pò spiegà perchè certi 3DPAM ùn sò micca cunsiderati superiori à i mudelli tradiziunali, soprattuttu quandu i studienti ùn mancanu di cunniscenze in u duminiu induve u rendiment di u mudellu hè truvatu per esse superiore.Cusì, prisentà un mudellu simplice à i studienti chì anu digià una certa cunniscenza di u sughjettu (studienti medichi o residenti) ùn hè micca utile à migliurà u rendiment di i studienti.
Di tutti i benefici educativi elencati, 11 studii anu enfatizatu e qualità visuale o tattile di mudelli [27,34,44,45,48,50,55,63,67,72,85], è 3 studii anu migliurà a forza è a durabilità (33). , 50 -52, 63, 79, 85, 86).L'altri vantaghji sò chì i studienti ponu manipulà e strutture, i prufessori ponu risparmià u tempu, sò più faciuli di priservà cà i cadaveri, u prugettu pò esse cumpletu in 24 ore, pò esse usatu cum'è un strumentu di scola in casa, è pò esse usatu per insignà grandi quantità. d'infurmazioni.gruppi [30, 49, 60, 61, 80, 81].A stampa 3D ripetuta per l'insignamentu di l'anatomia di grande volume rende i mudelli di stampa 3D più efficaci [26].L'usu di 3DPAM pò migliurà e capacità di rotazione mentale [23] è migliurà l'interpretazione di l'imaghjini trasversali [23, 32].Dui studii anu truvatu chì i studienti esposti à 3DPAM eranu più probabili di sottumette a cirurgia [40, 74].I connettori di metalli ponu esse incrustati per creà u muvimentu necessariu per studià l'anatomia funzionale [51, 53], o mudelli ponu esse stampati cù disinni di trigger [67].
A stampa 3D permette a creazione di mudelli anatomichi regulabili migliurendu certi aspetti durante a fase di mudeli, [48, 80] creendu una basa adatta, [59] cumminendu parechji mudelli, [36] usendu trasparenza, (49) culore, [45] o rende visibili certe strutture interne [30].Tripodi è i culleghi anu utilizatu l'argilla di scultura per cumplementà i so mudelli d'osse stampati in 3D, enfatizendu u valore di mudelli co-creati cum'è strumenti d'insignamentu [47].In 9 studii, u culore hè statu appiicatu dopu a stampa [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75], ma i studienti l'applicanu solu una volta [49].Sfortunatamente, u studiu ùn hà micca evaluatu a qualità di a furmazione di mudellu o a sequenza di furmazione.Questu deve esse cunsideratu in u cuntestu di l'educazione di l'anatomia, postu chì i benefici di l'apprendimentu blended è a co-creazione sò ben stabiliti [89].Per fà fronte à l'attività di publicità crescente, l'auto-apprendimentu hè stata utilizata parechje volte per evaluà mudelli [24, 26, 27, 32, 46, 69, 82].
Un studiu cuncludi chì u culore di u materiale plasticu era troppu brillanti [45], un altru studiu cuncludi chì u mudellu era troppu fragile [71], è dui altri studii indicanu una mancanza di variabilità anatomica in u disignu di mudelli individuali [25, 45]. ]..Sette studii cuncludi chì u dettagliu anatomicu di 3DPAM hè insufficiente [28, 34, 45, 48, 62, 63, 81].
Per mudelli anatomichi più detallati di e regioni grandi è cumplessi, cum'è u retroperitoneu o a regione cervica, a segmentazione è u tempu di modellazione hè cunsideratu assai longu è u costu hè assai altu (circa US $ 2000) [27, 48].Hojo è i culleghi anu infurmatu in u so studiu chì a creazione di un mudellu anatomicu di a pelvis hà pigliatu 40 ore [42].U tempu di segmentazione più longu era 380 ore in un studiu da Weatherall è i culleghi, in quale parechji mudelli sò stati cumminati per creà un mudellu di via aerea pediatrica cumpletu [36].In novi studii, a segmentazione è u tempu di stampa sò cunsiderate svantaghji [36, 42, 57, 58, 74].In ogni casu, 12 studii criticavanu e proprietà fisiche di i so mudelli, in particulare a so consistenza, [28, 62] mancanza di trasparenza, [30] fragilità è monocromaticità, [71] mancanza di tissutu molle, [66] o mancanza di dettagliu [28,]. 34]., 45, 48, 62, 63, 81].Questi svantaghji ponu esse superati aumentendu u tempu di segmentazione o di simulazione.Perde è ricuperà l'infurmazioni pertinenti era un prublema affrontatu da trè squadre [30, 74, 77].Sicondu i rapporti di i pazienti, l'agenti di cuntrastu iodati ùn furnisce micca una visibilità vascular ottima per via di limitazioni di dosi [74].L'iniezione di un mudellu cadavericu pare esse un metudu ideale chì si alluntanassi da u principiu di "u più pocu pussibule" è e limitazioni di a dosa di agenti di cuntrastu injected.
Sfurtunatamente, assai articuli ùn mintuanu micca alcune caratteristiche chjave di 3DPAM.Meno di a mità di l'articuli hà dichjaratu esplicitamente se u so 3DPAM era tinta.A cobertura di u scopu di stampa era inconsistente (43% di l'articuli), è solu u 34% hà dettu l'usu di parechje media.Questi paràmetri di stampa sò critichi perchè influenzanu e proprietà di apprendimentu di 3DPAM.A maiò parte di l'articuli ùn furnisce micca abbastanza infurmazione nantu à e cumplessità di ottene 3DPAM (tempu di disignu, qualificazioni di u persunale, costi di software, costi di stampa, etc.).Questa infurmazione hè critica è deve esse cunsiderata prima di cunsiderà inizià un prughjettu per sviluppà un novu 3DPAM.
Questa rivista sistematica mostra chì u disignu è a stampa 3D di mudelli anatomichi normali hè fattibile à pocu costu, soprattuttu quandu si usanu stampanti FDM o SLA è materiali plastichi monocolori di prezzu.Tuttavia, sti disinni basi ponu esse rinfurzati aghjunghjendu culore o aghjunghje disinni in diversi materiali.I mudelli più realistichi (stampati cù parechji materiali di culori è textures differenti per riplicà strettamente e qualità tattili di un mudellu di riferimentu di cadaver) necessitanu tecnulugia di stampa 3D più caru è tempi di cuncepimentu più longu.Questu aumenterà significativamente u costu generale.Qualunque sia u prucessu di stampa hè sceltu, a scelta di u metudu di imaging adattatu hè chjave per u successu di 3DPAM.A più alta a risuluzione spaziale, u più realistu u mudellu diventa è pò esse usatu per a ricerca avanzata.Da un puntu di vista pedagogicu, 3DPAM hè un strumentu efficace per l'insignamentu di l'anatomia, cum'è a prova di e teste di cunniscenza amministrate à i studienti è a so satisfaczione.L'effettu di l'insignamentu di 3DPAM hè megliu quandu riproduce regioni anatomiche cumplessi è i studienti l'utilizanu prima in a so furmazione medica.
I datasets generati è / o analizati in u studiu attuale ùn sò micca dispunibuli publicamente per via di e barriere linguistiche, ma sò dispunibuli da l'autore currispundente nantu à una dumanda ragionevule.
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Tempu di Postu: 13-Nov-2023