Ang three-dimensional printed anatomical models (3DPAMs) daw usa ka angay nga himan tungod sa ilang edukasyonal nga bili ug posibilidad. Ang katuyoan niini nga pagrepaso mao ang paghulagway ug pag-analisar sa mga pamaagi nga gigamit sa paghimo sa 3DPAM alang sa pagtudlo sa anatomiya sa tawo ug pagtimbang-timbang sa kontribusyon niini sa pagtudlo.
Usa ka elektronik nga pagpangita ang gihimo sa PubMed gamit ang mosunod nga mga termino: edukasyon, eskwelahan, pagkat-on, pagtudlo, pagbansay, pagtudlo, edukasyon, tulo-ka-dimensyon, 3D, 3-dimensyon, pag-imprinta, pag-imprinta, anatomy, anatomy, anatomy, ug anatomy. . Ang mga nahibal-an naglakip sa mga kinaiya sa pagtuon, disenyo sa modelo, pagtimbang-timbang sa morpolohiya, pasundayag sa edukasyon, mga kusog ug mga kahuyang.
Sa 68 ka napili nga mga artikulo, ang pinakadaghang gidaghanon sa mga pagtuon nagpunting sa rehiyon sa bungo (33 ka artikulo); 51 ka artikulo ang naghisgot sa pag-imprinta sa bukog. Sa 47 ka artikulo, ang 3DPAM gihimo base sa computed tomography. Lima ka proseso sa pag-imprinta ang gilista. Ang mga plastik ug ang ilang mga gigikanan gigamit sa 48 ka mga pagtuon. Ang matag disenyo adunay presyo gikan sa $1.25 hangtod $2,800. Traynta y siyete ka mga pagtuon ang nagtandi sa 3DPAM sa mga modelo sa reperensya. Traynta y tres ka artikulo ang nagsusi sa mga kalihokan sa edukasyon. Ang mga nag-unang benepisyo mao ang kalidad sa biswal ug tactile, kahusayan sa pagkat-on, pagkabalik-balik, pagka-customize ug kaabtik, pagdaginot sa oras, paghiusa sa functional anatomy, mas maayo nga kapabilidad sa mental rotation, pagpabilin sa kahibalo ug katagbawan sa magtutudlo/estudyante. Ang mga nag-unang disbentaha adunay kalabotan sa disenyo: pagkamakanunayon, kakulang sa detalye o transparency, mga kolor nga sobra ka hayag, taas nga oras sa pag-imprinta ug taas nga gasto.
Kining sistematikong pagrepaso nagpakita nga ang 3DPAM epektibo sa gasto ug epektibo sa pagtudlo sa anatomiya. Ang mas realistiko nga mga modelo nanginahanglan sa paggamit sa mas mahal nga mga teknolohiya sa 3D printing ug mas taas nga oras sa pagdesinyo, nga makapausbaw pag-ayo sa kinatibuk-ang gasto. Ang yawe mao ang pagpili sa angay nga pamaagi sa pag-imaging. Gikan sa punto sa pedagogical, ang 3DPAM usa ka epektibo nga himan alang sa pagtudlo sa anatomiya, nga adunay positibo nga epekto sa mga resulta sa pagkat-on ug katagbawan. Ang epekto sa pagtudlo sa 3DPAM labing maayo kung kini mo-reproduce sa komplikado nga mga rehiyon sa anatomiya ug ang mga estudyante mogamit niini sa sayo pa sa ilang pagbansay sa medisina.
Ang pagdisdis sa mga patayng lawas sa hayop gihimo sukad pa sa karaang Gresya ug usa sa mga nag-unang pamaagi sa pagtudlo sa anatomiya. Ang mga cadaveric dissection nga gihimo atol sa praktikal nga pagbansay gigamit sa teoretikal nga kurikulum sa mga estudyante sa medisina sa unibersidad ug karon giisip nga gold standard alang sa pagtuon sa anatomiya [1,2,3,4,5]. Bisan pa, adunay daghang mga babag sa paggamit sa mga specimen sa cadaveric sa tawo, nga nag-aghat sa pagpangita alang sa bag-ong mga himan sa pagbansay [6, 7]. Ang uban niining mga bag-ong himan naglakip sa augmented reality, digital nga mga himan, ug 3D printing. Sumala sa usa ka bag-o nga pagrepaso sa literatura ni Santos et al. [8] Mahitungod sa bili niining mga bag-ong teknolohiya alang sa pagtudlo sa anatomiya, ang 3D printing daw usa sa labing hinungdanon nga mga kapanguhaan, sa mga termino sa bili sa edukasyon alang sa mga estudyante ug sa mga termino sa posibilidad sa pagpatuman [4,9,10].
Dili bag-o ang 3D printing. Ang unang mga patente nga may kalabotan niini nga teknolohiya nagsugod niadtong 1984: A Le Méhauté, O De Witte ug JC André sa France, ug tulo ka semana ang milabay si C Hull sa USA. Sukad niadto, ang teknolohiya nagpadayon sa pag-uswag ug ang paggamit niini milapad sa daghang mga lugar. Pananglitan, ang NASA nag-imprinta sa unang butang lapas sa Yuta niadtong 2014 [11]. Gisagop usab sa natad sa medisina kini nga bag-ong himan, sa ingon nagdugang ang tinguha sa pagpalambo sa personalized nga medisina [12].
Daghang mga awtor ang nakapakita sa mga benepisyo sa paggamit sa 3D printed anatomical models (3DPAM) sa edukasyon sa medisina [10, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]. Sa pagtudlo sa anatomiya sa tawo, gikinahanglan ang mga modelo nga dili patolohiko ug normal sa anatomiya. Gisusi sa pipila ka mga review ang mga modelo sa pagbansay nga patolohiko o medikal/surgical [8, 20, 21]. Aron makahimo og hybrid model para sa pagtudlo sa anatomiya sa tawo nga naglakip sa mga bag-ong gamit sama sa 3D printing, nagpahigayon kami og sistematikong pagrepaso aron ihulagway ug analisahon kung giunsa paghimo ang mga 3D printed nga butang para sa pagtudlo sa anatomiya sa tawo ug kung giunsa pagtimbang-timbang sa mga estudyante ang kaepektibo sa pagkat-on gamit kini nga mga 3D nga butang.
Kini nga sistematikong pagrepaso sa literatura gihimo niadtong Hunyo 2022 nga walay mga limitasyon sa oras gamit ang mga giya sa PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses) [22].
Ang mga criteria sa paglakip mao ang tanang research paper nga naggamit sa 3DPAM sa pagtudlo/pagkat-on sa anatomy. Ang mga review sa literatura, mga sulat, o mga artikulo nga nagpunting sa mga pathological model, animal model, archaeological model, ug medical/surgical training model wala gilakip. Ang mga artikulo lamang nga gipatik sa English ang gipili. Ang mga artikulo nga walay magamit nga online abstract wala gilakip. Ang mga artikulo nga naglakip sa daghang mga modelo, labing menos usa niini ang normal sa anatomiya o adunay gamay nga patolohiya nga wala makaapekto sa bili sa pagtudlo, gilakip.
Usa ka pagpangita sa literatura ang gihimo sa elektronik nga database nga PubMed (National Library of Medicine, NCBI) aron mailhan ang mga may kalabutan nga pagtuon nga gipatik hangtod sa Hunyo 2022. Gamita ang mosunod nga mga termino sa pagpangita: edukasyon, eskwelahan, pagtudlo, pagtudlo, pagkat-on, pagtudlo, edukasyon, tulo-ka-dimensyon, 3D, 3D, pag-imprinta, pag-imprinta, pag-imprinta, anatomy, anatomy, anatomy ug anatomy. Usa ka pangutana ang gihimo: (((education[Title/Abstract] OR school[Title/Abstract] ORlearning[Title/Abstract] OR teaching[Title/Abstract] OR training[Title/Abstract] OReach[Title/Abstract] ] OR Education [Title/Abstract]) AND (Three Dimensions [Title] OR 3D [Title] OR 3D [Title])) AND (Print [Title] OR Print [Title] OR Print [Title])) AND (Anatomy) [Title] ]/abstract] o anatomy [title/abstract] o anatomy [title/abstract] o anatomy [title/abstract] o anatomy [title/abstract]). Ang dugang nga mga artikulo giila pinaagi sa mano-manong pagpangita sa PubMed database ug pagrepaso sa mga reperensya sa ubang mga siyentipikong artikulo. Walay mga pagdili sa petsa nga gigamit, apan ang "Person" filter ang gigamit.
Ang tanang nakuha nga mga titulo ug abstrak gisusi batok sa mga criteria sa paglakip ug pag-eksklusiyon sa duha ka awtor (EBR ug AL), ug ang bisan unsang pagtuon nga wala makatuman sa tanang criteria sa eligibility wala iapil. Ang mga publikasyon sa tibuok teksto sa nahibiling mga pagtuon gikuha ug gisusi sa tulo ka awtor (EBR, EBE ug AL). Kung gikinahanglan, ang mga dili pagsinabtanay sa pagpili sa mga artikulo gihusay sa ikaupat nga tawo (LT). Ang mga publikasyon nga nakatuman sa tanang criteria sa paglakip gilakip niini nga pagrepaso.
Ang pagkuha sa datos gihimo nga independente sa duha ka awtor (EBR ug AL) ubos sa pagdumala sa ikatulo nga awtor (LT).
- Datos sa disenyo sa modelo: mga rehiyon sa anatomiya, mga piho nga bahin sa anatomiya, inisyal nga modelo para sa 3D printing, pamaagi sa pag-angkon, software sa pag-segment ug pagmodelo, tipo sa 3D printer, tipo ug gidaghanon sa materyal, sukdanan sa pag-imprinta, kolor, gasto sa pag-imprinta.
- Morpolohikal nga pagtimbang-timbang sa mga modelo: mga modelo nga gigamit alang sa pagtandi, medikal nga pagtimbang-timbang sa mga eksperto/magtutudlo, gidaghanon sa mga evaluator, klase sa pagtimbang-timbang.
- Pagtudlo sa 3D nga modelo: pagtimbang-timbang sa kahibalo sa estudyante, pamaagi sa pagtimbang-timbang, gidaghanon sa mga estudyante, gidaghanon sa mga grupo sa pagtandi, pag-randomize sa mga estudyante, edukasyon/klase sa estudyante.
418 ka mga pagtuon ang giila sa MEDLINE, ug 139 ka mga artikulo ang wala gilakip sa "tawhanon" nga filter. Human sa pagrepaso sa mga titulo ug abstract, 103 ka mga pagtuon ang gipili alang sa pagbasa sa tibuok teksto. 34 ka mga artikulo ang wala gilakip tungod kay kini mga pathological model (9 ka mga artikulo), medical/surgical training model (4 ka mga artikulo), animal model (4 ka mga artikulo), 3D radiological model (1 ka artikulo) o dili orihinal nga mga siyentipikong artikulo (16 ka mga kapitulo). 68 ka mga artikulo ang gilakip sa pagrepaso. Ang Figure 1 nagpresentar sa proseso sa pagpili isip usa ka flow chart.
Usa ka flow chart nga nagsumaryo sa pag-ila, pag-screen, ug paglakip sa mga artikulo niining sistematikong pagrepaso
Ang tanang mga pagtuon gipatik tali sa 2014 ug 2022, nga adunay aberids nga tuig sa publikasyon nga 2019. Sa 68 ka gilakip nga mga artikulo, 33 (49%) ka mga pagtuon ang deskriptibo ug eksperimental, 17 (25%) ang puro nga eksperimental, ug 18 (26%) ang eksperimental. Puro nga deskriptibo. Sa 50 (73%) ka mga eksperimental nga pagtuon, 21 (31%) ang migamit og randomization. 34 lang ka mga pagtuon (50%) ang naglakip sa mga estadistikal nga pag-analisa. Ang Talaan 1 nagsumaryo sa mga kinaiya sa matag pagtuon.
33 ka artikulo (48%) ang nagsusi sa rehiyon sa ulo, 19 ka artikulo (28%) ang nagsusi sa rehiyon sa thoracic, 17 ka artikulo (25%) ang nagsusi sa rehiyon sa abdominopelvic, ug 15 ka artikulo (22%) ang nagsusi sa mga tumoy sa lawas. Singkwenta'y uno ka artikulo (75%) ang naghisgot sa 3D printed nga mga bukog isip anatomical models o multi-slice anatomical models.
Kabahin sa mga source model o file nga gigamit sa pagpalambo sa 3DPAM, 23 ka artikulo (34%) ang naghisgot sa paggamit sa datos sa pasyente, 20 ka artikulo (29%) ang naghisgot sa paggamit sa datos sa patay nga lawas, ug 17 ka artikulo (25%) ang naghisgot sa paggamit sa mga database ang gigamit, ug 7 ka pagtuon (10%) ang wala magbutyag sa tinubdan sa mga dokumento nga gigamit.
47 ka mga pagtuon (69%) ang nakaugmad sa 3DPAM base sa computed tomography, ug 3 ka mga pagtuon (4%) ang nagtaho sa paggamit sa microCT. 7 ka mga artikulo (10%) ang nag-project sa mga 3D nga butang gamit ang optical scanner, 4 ka mga artikulo (6%) gamit ang MRI, ug 1 ka artikulo (1%) gamit ang mga camera ug microscope. 14 ka mga artikulo (21%) ang wala maghisgot sa tinubdan sa mga 3D model design source files. Ang mga 3D file gihimo nga adunay average spatial resolution nga ubos sa 0.5 mm. Ang optimal resolution kay 30 μm [80] ug ang maximum resolution kay 1.5 mm [32].
Kan-uman ka lain-laing mga aplikasyon sa software (segmentation, modeling, design o printing) ang gigamit. Ang Mimics (Materialise, Leuven, Belgium) ang labing kanunay nga gigamit (14 ka mga pagtuon, 21%), gisundan sa MeshMixer (Autodesk, San Rafael, CA) (13 ka mga pagtuon, 19%), Geomagic (3D System, MO, NC, Leesville). (10 ka mga pagtuon, 15%), 3D Slicer (Slicer Developer Training, Boston, MA) (9 ka mga pagtuon, 13%), Blender (Blender Foundation, Amsterdam, Netherlands) (8 ka mga pagtuon, 12%) ug CURA (Geldemarsen, Netherlands) (7 ka mga pagtuon, 10%).
Kan-uman ug pito ka lain-laing modelo sa tig-imprinta ug lima ka proseso sa pag-imprinta ang gihisgutan. Ang teknolohiya sa FDM (Fused Deposition Modeling) gigamit sa 26 ka produkto (38%), ang material blasting sa 13 ka produkto (19%) ug sa katapusan ang binder blasting (11 ka produkto, 16%). Ang labing gamay nga gigamit nga mga teknolohiya mao ang stereolithography (SLA) (5 ka artikulo, 7%) ug selective laser sintering (SLS) (4 ka artikulo, 6%). Ang labing kasagarang gigamit nga tig-imprinta (7 ka artikulo, 10%) mao ang Connex 500 (Stratasys, Rehovot, Israel) [27, 30, 32, 36, 45, 62, 65].
Sa pagtino sa mga materyales nga gigamit sa paghimo sa 3DPAM (51 ka artikulo, 75%), 48 ka mga pagtuon (71%) ang migamit og plastik ug sa mga gigikanan niini. Ang mga pangunang materyales nga gigamit mao ang PLA (polylactic acid) (n = 20, 29%), resin (n = 9, 13%) ug ABS (acrylonitrile butadiene styrene) (7 ka klase, 10%). 23 ka artikulo (34%) ang nagsusi sa 3DPAM nga hinimo gikan sa daghang mga materyales, 36 ka artikulo (53%) ang nagpresentar sa 3DPAM nga hinimo gikan sa usa lang ka materyal, ug 9 ka artikulo (13%) ang wala magtino sa usa ka materyal.
Baynte-nuebe ka artikulo (43%) ang nagtaho sa mga ratio sa pag-imprinta gikan sa 0.25:1 hangtod 2:1, nga adunay aberids nga 1:1. Baynte-singko ka artikulo (37%) ang migamit og 1:1 nga ratio. 28 ka 3DPAM (41%) ang gilangkoban sa daghang kolor, ug 9 (13%) ang gitina human sa pag-imprinta [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75].
Traynta y kwatro ka artikulo (50%) ang naghisgot sa mga gasto. 9 ka artikulo (13%) ang naghisgot sa gasto sa mga 3D printer ug hilaw nga materyales. Ang mga printer gikan sa $302 hangtod $65,000. Kung gitino, ang mga presyo sa modelo gikan sa $1.25 hangtod $2,800; kini nga mga sobra katumbas sa mga skeletal specimen [47] ug mga high-fidelity retroperitoneal nga modelo [48]. Ang Talaan 2 nagsumaryo sa datos sa modelo alang sa matag gilakip nga pagtuon.
Traynta'y pito ka mga pagtuon (54%) ang nagtandi sa 3DAPM sa usa ka reference model. Taliwala niining mga pagtuon, ang labing komon nga comparator mao ang anatomical reference model, nga gigamit sa 14 ka mga artikulo (38%), plastinated preparations sa 6 ka mga artikulo (16%), plastinated preparations sa 6 ka mga artikulo (16%). Paggamit sa virtual reality, computed tomography imaging usa ka 3DPAM sa 5 ka mga artikulo (14%), laing 3DPAM sa 3 ka mga artikulo (8%), serious games sa 1 ka artikulo (3%), radiographs sa 1 ka artikulo (3%), business models sa 1 ka artikulo (3%) ug augmented reality sa 1 ka artikulo (3%). Traynta'y kwatro (50%) ka mga pagtuon ang nag-assess sa 3DPAM. Napulog lima (48%) ka mga pagtuon ang detalyado nga naghulagway sa mga kasinatian sa mga rater (Talaan 3). Ang 3DPAM gihimo sa mga siruhano o mga doktor nga nag-atiman sa 7 ka pagtuon (47%), mga espesyalista sa anatomiya sa 6 ka pagtuon (40%), mga estudyante sa 3 ka pagtuon (20%), mga magtutudlo (wala gitino ang disiplina) sa 3 ka pagtuon (20%) para sa assessment ug usa pa ka evaluator sa artikulo (7%). Ang aberids nga gidaghanon sa mga evaluator kay 14 (minimum 2, maximum 30). Traynta y tres ka pagtuon (49%) ang nag-assess sa 3DPAM morphology sa kwalitatibo nga paagi, ug 10 ka pagtuon (15%) ang nag-assess sa 3DPAM morphology sa kwantitatibo nga paagi. Sa 33 ka pagtuon nga migamit og kwalitatibo nga assessment, 16 ang migamit og puro nga deskriptibo nga assessment (48%), 9 ang migamit og mga pagsulay/rating/survey (27%), ug 8 ang migamit og Likert scales (24%). Ang Talaan 3 nagsumaryo sa mga morphological assessment sa mga modelo sa matag gilakip nga pagtuon.
Traynta y tres (48%) ka mga artikulo ang nagsusi ug nagtandi sa kaepektibo sa pagtudlo sa 3DPAM ngadto sa mga estudyante. Niini nga mga pagtuon, 23 (70%) ka mga artikulo ang nagsusi sa katagbawan sa estudyante, 17 (51%) migamit og Likert scales, ug 6 (18%) migamit og ubang mga pamaagi. Baynte dos ka mga artikulo (67%) ang nagsusi sa pagkat-on sa estudyante pinaagi sa pagsulay sa kahibalo, diin 10 (30%) ang migamit og pretests ug/o posttests. Onse ka mga pagtuon (33%) ang migamit og multiple-choice nga mga pangutana ug mga pagsulay aron masusi ang kahibalo sa mga estudyante, ug lima ka mga pagtuon (15%) ang migamit og image labeling/anatomical identification. Usa ka aberids nga 76 ka mga estudyante ang miapil sa matag pagtuon (minimum 8, maximum 319). Baynte kwatro ka mga pagtuon (72%) adunay control group, diin 20 (60%) ang migamit og randomization. Sa kasukwahi, usa ka pagtuon (3%) ang random nga nag-assign og mga anatomical model sa 10 ka lain-laing mga estudyante. Sa aberids, 2.6 ka mga grupo ang gitandi (minimum 2, maximum 10). Baynte-tres ka mga pagtuon (70%) ang naglambigit sa mga estudyante sa medisina, diin 14 (42%) ang mga first-year nga estudyante sa medisina. Unom (18%) ka mga pagtuon ang naglambigit sa mga residente, 4 (12%) ka mga estudyante sa dentista, ug 3 (9%) ka mga estudyante sa siyensya. Unom ka mga pagtuon (18%) ang nagpatuman ug nag-evaluate sa autonomous learning gamit ang 3DPAM. Ang Talaan 4 nagsumaryo sa mga resulta sa 3DPAM teaching effectiveness assessment alang sa matag gilakip nga pagtuon.
Ang mga nag-unang bentaha nga gitaho sa mga awtor sa paggamit sa 3DPAM isip himan sa pagtudlo alang sa normal nga anatomiya sa tawo mao ang biswal ug mahikap nga mga kinaiya, lakip ang realismo [55, 67], katukma [44, 50, 72, 85], ug pagkalainlain sa pagkamakanunayon [34, 45]. , 48, 64], kolor ug transparency [28, 45], kalig-on [24, 56, 73], epekto sa edukasyon [16, 32, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], gasto [27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 64, 80, 81, 83], reproducibility [80], posibilidad sa pag-uswag o pag-personalize [28, 30, 36, 45, 48, 51, 53, 59, 61, 67 , 80], ang abilidad sa pagmaniobra sa mga estudyante [30, 49], pagdaginot sa oras sa pagtudlo [61, 80], kadali sa pagtipig [61], ang abilidad sa pag-integrate sa functional anatomy o paghimo og piho nga mga istruktura [51, 53], 67], paspas nga disenyo sa mga skeletal model [81], ang abilidad sa paghimo og dungan mga modelo ug dad-on kini pauli [49, 60, 71], mapaayo ang abilidad sa mental rotation [23] ug pagpabilin sa kahibalo [32], ingon man sa magtutudlo [25, 63] ug katagbawan sa estudyante [25, 45, 46, 52, 52, 57, 63, 66, 69, 84].
Ang mga nag-unang disbentaha adunay kalabotan sa disenyo: pagkagahi [80], pagkamakanunayon [28, 62], kakulang sa detalye o transparency [28, 30, 34, 45, 48, 62, 64, 81], sobra ka hayag ang mga kolor [45]. ug ang kahuyang sa salog [71]. Ang ubang mga disbentaha naglakip sa pagkawala sa impormasyon [30, 76], dugay nga panahon nga gikinahanglan alang sa pagbahinbahin sa imahe [36, 52, 57, 58, 74], oras sa pag-imprinta [57, 63, 66, 67], kakulang sa pagkalainlain sa anatomiya [25], ug gasto. Taas [48].
Kini nga sistematikong pagrepaso nagsumaryo sa 68 ka mga artikulo nga gipatik sulod sa 9 ka tuig ug nagpasiugda sa interes sa siyentipikong komunidad sa 3DPAM isip usa ka himan sa pagtudlo sa normal nga anatomiya sa tawo. Ang matag rehiyon sa anatomiya gitun-an ug giimprinta sa 3D. Niini nga mga artikulo, 37 ka mga artikulo ang nagtandi sa 3DPAM sa ubang mga modelo, ug 33 ka mga artikulo ang nagsusi sa kalambigitan sa pedagogical sa 3DPAM alang sa mga estudyante.
Tungod sa mga kalainan sa disenyo sa mga pagtuon sa anatomical 3D printing, wala namo giisip nga angay ang pagpahigayon og meta-analysis. Usa ka meta-analysis nga gipatik niadtong 2020 nag-una nga naka-focus sa mga pagsulay sa kahibalo sa anatomiya human sa pagbansay nga wala mag-analisar sa teknikal ug teknolohikal nga aspeto sa disenyo ug produksiyon sa 3DPAM [10].
Ang rehiyon sa ulo mao ang labing gitun-an, tingali tungod kay ang pagkakomplikado sa anatomiya niini nagpalisud sa mga estudyante sa paghulagway niining anatomikal nga rehiyon sa tulo-ka-dimensional nga wanang kon itandi sa mga bukton o lawas. Ang CT mao ang labing kasagarang gigamit nga modalidad sa imaging. Kini nga teknik kaylap nga gigamit, labi na sa mga medikal nga setting, apan adunay limitado nga spatial resolution ug ubos nga soft tissue contrast. Kini nga mga limitasyon naghimo sa mga CT scan nga dili angay alang sa segmentation ug pagmodelo sa sistema sa nerbiyos. Sa laing bahin, ang computed tomography mas angay alang sa bone tissue segmentation/modeling; Ang bone/soft tissue contrast makatabang sa pagkompleto niini nga mga lakang sa dili pa ang 3D printing anatomical models. Sa laing bahin, ang microCT giisip nga reference technology sa mga termino sa spatial resolution sa bone imaging [70]. Ang optical scanners o MRI mahimo usab nga gamiton aron makakuha og mga imahe. Ang mas taas nga resolusyon nagpugong sa pagpahapsay sa mga nawong sa bukog ug nagpreserbar sa pagka-sutil sa mga istruktura sa anatomiya [59]. Ang pagpili sa modelo makaapekto usab sa spatial resolution: pananglitan, ang mga plasticization model adunay mas ubos nga resolusyon [45]. Ang mga graphic designer kinahanglan nga maghimo og custom 3D models, nga nagdugang sa gasto ($25 hangtod $150 kada oras) [43]. Ang pagkuha og taas nga kalidad nga .STL files dili igo aron makahimo og taas nga kalidad nga anatomical models. Kinahanglan nga mahibal-an ang mga parameter sa pag-imprinta, sama sa oryentasyon sa anatomical model sa printing plate [29]. Ang ubang mga awtor nagsugyot nga ang mga advanced printing technologies sama sa SLS kinahanglan gamiton bisan asa nga posible aron mapaayo ang katukma sa 3DPAM [38]. Ang paghimo sa 3DPAM nanginahanglan og propesyonal nga tabang; ang labing gipangita nga mga espesyalista mao ang mga inhenyero [72], mga radiologist, [75], mga graphic designer [43] ug mga anatomista [25, 28, 51, 57, 76, 77].
Ang segmentation ug modeling software importante nga mga butang sa pagkuha og tukma nga anatomical models, apan ang gasto niining mga software packages ug ang ilang pagkakomplikado nakababag sa ilang paggamit. Daghang mga pagtuon ang nagtandi sa paggamit sa lain-laing mga software packages ug mga teknolohiya sa pag-imprinta, nga nagpasiugda sa mga bentaha ug disbentaha sa matag teknolohiya [68]. Gawas pa sa modeling software, gikinahanglan usab ang printing software nga compatible sa pinili nga printer; ang ubang mga awtor mas gusto nga mogamit sa online 3D printing [75]. Kung igo nga 3D objects ang maimprinta, ang puhunan mahimong mosangpot sa pinansyal nga kita [72].
Ang plastik mao ang labing kasagarang gigamit nga materyal. Ang halapad nga mga tekstura ug kolor niini naghimo niini nga materyal nga gipili alang sa 3DPAM. Gidayeg sa pipila ka mga awtor ang taas nga kusog niini kon itandi sa tradisyonal nga mga modelo nga cadaveric o plastinated [24, 56, 73]. Ang ubang mga plastik adunay mga kabtangan sa pagduko o pag-inat. Pananglitan, ang Filaflex nga adunay teknolohiya sa FDM mahimong moinat hangtod sa 700%. Giisip sa ubang mga awtor nga kini ang materyal nga gipili alang sa pagkopya sa kaunuran, tendon ug ligament [63]. Sa laing bahin, duha ka mga pagtuon ang nagpatunghag mga pangutana bahin sa oryentasyon sa fiber atol sa pag-imprinta. Sa tinuud, ang oryentasyon sa fiber sa kaunuran, pagsal-ot, innervation, ug function hinungdanon sa pagmodelo sa kaunuran [33].
Katingad-an, pipila ra ka mga pagtuon ang naghisgot bahin sa sukdanan sa pag-imprinta. Tungod kay daghang mga tawo ang nag-isip sa 1:1 nga ratio nga standard, ang tagsulat mahimong mipili nga dili kini hisgutan. Bisan kung ang pag-scale up mapuslanon alang sa direktang pagkat-on sa dagkong mga grupo, ang posibilidad sa pag-scale wala pa masusi, labi na sa nagkadako nga gidak-on sa klase ug ang pisikal nga gidak-on sa modelo usa ka hinungdanon nga hinungdan. Siyempre, ang mga full-size nga sukdanan naghimo nga mas sayon ang pagpangita ug pagpaambit sa lainlaing mga elemento sa anatomiya sa pasyente, nga mahimong magpatin-aw kung ngano nga kini kanunay nga gigamit.
Sa daghang mga printer nga anaa sa merkado, kadtong naggamit sa PolyJet (material o binder inkjet) nga teknolohiya aron makahatag og kolor ug multi-layer (ug busa multi-texture) nga high definition nga pag-imprinta nagkantidad tali sa US$20,000 ug US$250,000 (https: //www.aniwaa.com/). Kining taas nga gasto mahimong limitahan ang pag-promote sa 3DPAM sa mga eskwelahan sa medisina. Gawas pa sa gasto sa printer, ang gasto sa mga materyales nga gikinahanglan alang sa inkjet printing mas taas kaysa sa mga SLA o FDM printer [68]. Ang mga presyo alang sa mga SLA o FDM printer mas barato usab, gikan sa €576 hangtod €4,999 sa mga artikulo nga gilista niini nga review. Sumala ni Tripodi ug mga kauban, ang matag skeletal nga bahin mahimong i-imprinta sa US$1.25 [47]. Onse ka mga pagtuon ang nakahinapos nga ang 3D printing mas barato kaysa sa plasticization o komersyal nga mga modelo [24, 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 63, 80, 81, 83]. Dugang pa, kini nga mga komersyal nga modelo gidisenyo aron maghatag og impormasyon sa pasyente nga walay igong detalye para sa pagtudlo sa anatomy [80]. Kini nga mga komersyal nga modelo giisip nga mas ubos kay sa 3DPAM [44]. Angayan nga matikdan nga, dugang sa teknolohiya sa pag-imprinta nga gigamit, ang katapusang gasto proporsyonal sa sukdanan ug busa sa katapusang gidak-on sa 3DPAM [48]. Tungod niini nga mga hinungdan, ang full-size nga sukdanan mas gipalabi [37].
Usa ra ka pagtuon ang nagtandi sa 3DPAM sa mga modelo sa anatomiya nga mabaligya sa komersyo [72]. Ang mga sample sa patayng lawas mao ang labing kasagarang gigamit nga comparator para sa 3DPAM. Bisan pa sa ilang mga limitasyon, ang mga modelo sa patayng lawas nagpabilin nga usa ka bililhon nga himan alang sa pagtudlo sa anatomiya. Kinahanglan nga adunay kalainan tali sa autopsy, dissection ug dry bone. Base sa mga pagsulay sa pagbansay, duha ka pagtuon ang nagpakita nga ang 3DPAM mas epektibo kay sa plastinated dissection [16, 27]. Usa ka pagtuon ang nagtandi sa usa ka oras nga pagbansay gamit ang 3DPAM (ubos nga bahin sa lawas) sa usa ka oras nga dissection sa parehas nga rehiyon sa anatomiya [78]. Walay dakong kalainan tali sa duha ka pamaagi sa pagtudlo. Lagmit nga gamay ra ang panukiduki bahin niini nga hilisgutan tungod kay ang ingon nga mga pagtandi lisud buhaton. Ang dissection usa ka dugay nga pagpangandam alang sa mga estudyante. Usahay gikinahanglan ang dose-dosenang mga oras sa pagpangandam, depende sa kung unsa ang giandam. Ang ikatulo nga pagtandi mahimo gamit ang mga uga nga bukog. Usa ka pagtuon ni Tsai ug Smith nakit-an nga ang mga marka sa pagsulay labi ka maayo sa grupo nga naggamit sa 3DPAM [51, 63]. Namatikdan ni Chen ug mga kauban nga ang mga estudyante nga naggamit og 3D models mas maayo ang performance sa pag-ila sa mga istruktura (mga kalabera), apan walay kalainan sa mga score sa MCQ [69]. Sa katapusan, si Tanner ug mga kauban nagpakita og mas maayo nga mga resulta sa post-test niini nga grupo gamit ang 3DPAM sa pterygopalatine fossa [46]. Ang ubang bag-ong mga himan sa pagtudlo giila niini nga pagrepaso sa literatura. Ang labing komon niini mao ang augmented reality, virtual reality ug seryosong mga dula [43]. Sumala ni Mahrous ug mga kauban, ang pagpalabi sa mga anatomical model nagdepende sa gidaghanon sa mga oras nga nagdula ang mga estudyante og mga video game [31]. Sa laing bahin, ang usa ka dakong disbentaha sa bag-ong mga himan sa pagtudlo sa anatomy mao ang haptic feedback, labi na alang sa puro nga mga virtual nga himan [48].
Kadaghanan sa mga pagtuon nga nag-evaluate sa bag-ong 3DPAM migamit og mga pretest sa kahibalo. Kini nga mga pretest makatabang sa paglikay sa bias sa assessment. Ang ubang mga awtor, sa dili pa mohimo og mga experimental studies, wala maglakip sa tanang estudyante nga nakakuha og labaw sa average sa preliminary test [40]. Lakip sa mga bias nga gihisgutan ni Garas ug mga kauban mao ang kolor sa modelo ug ang pagpili sa mga boluntaryo sa klase sa estudyante [61]. Ang pagtina nagpadali sa pag-ila sa mga anatomical structure. Si Chen ug mga kauban nagtukod og estrikto nga mga kondisyon sa eksperimento nga walay inisyal nga kalainan tali sa mga grupo ug ang pagtuon gibutaan sa labing taas nga posible nga sukod [69]. Girekomenda ni Lim ug mga kauban nga ang post-test assessment makompleto sa usa ka ikatulo nga partido aron malikayan ang bias sa assessment [16]. Ang ubang mga pagtuon migamit og Likert scales aron masusi ang posibilidad sa 3DPAM. Kini nga instrumento angay alang sa pagtimbang-timbang sa katagbawan, apan aduna gihapoy importanteng mga bias nga angay hibaloan [86].
Ang kalambigitan sa edukasyon sa 3DPAM panguna nga gisusi sa mga estudyante sa medisina, lakip ang mga estudyante sa medisina sa unang tuig, sa 14 sa 33 ka mga pagtuon. Sa ilang pilot study, si Wilk ug mga kauban nagtaho nga ang mga estudyante sa medisina nagtuo nga ang 3D printing kinahanglan ilakip sa ilang pagkat-on sa anatomy [87]. 87% sa mga estudyante nga gisurbey sa pagtuon ni Cercenelli nagtuo nga ang ikaduhang tuig sa pagtuon mao ang labing maayong panahon sa paggamit sa 3DPAM [84]. Ang mga resulta ni Tanner ug mga kauban nagpakita usab nga ang mga estudyante mas maayo ang performance kung wala pa sila nagtuon sa natad [46]. Kini nga datos nagsugyot nga ang unang tuig sa eskwelahan sa medisina mao ang labing maayong panahon sa paglakip sa 3DPAM sa pagtudlo sa anatomy. Gisuportahan sa meta-analysis ni Ye kini nga ideya [18]. Sa 27 ka mga artikulo nga gilakip sa pagtuon, adunay mga hinungdanon nga kalainan sa mga marka sa pagsulay tali sa 3DPAM ug tradisyonal nga mga modelo alang sa mga estudyante sa medisina, apan dili alang sa mga residente.
Ang 3DPAM isip himan sa pagkat-on nagpauswag sa akademikong kalampusan [16, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], dugay nga pagpabilin sa kahibalo [32], ug katagbawan sa estudyante [25, 45, 46, 52, 57, 63, 66]. , 69 , 84]. Nakita usab sa mga panel sa mga eksperto nga mapuslanon kini nga mga modelo [37, 42, 49, 81, 82], ug duha ka pagtuon ang nakakaplag sa katagbawan sa magtutudlo sa 3DPAM [25, 63]. Sa tanang tinubdan, giisip ni Backhouse ug mga kauban ang 3D printing nga mao ang labing maayong alternatibo sa tradisyonal nga mga modelo sa anatomiya [49]. Sa ilang unang meta-analysis, gikumpirma ni Ye ug mga kauban nga ang mga estudyante nga nakadawat og mga instruksyon sa 3DPAM adunay mas maayo nga mga marka sa post-test kaysa mga estudyante nga nakadawat og 2D o mga instruksyon sa patayng lawas [10]. Bisan pa, ilang gipalahi ang 3DPAM dili pinaagi sa pagkakomplikado, apan pinaagi lamang sa kasingkasing, sistema sa nerbiyos, ug lungag sa tiyan. Sa pito ka mga pagtuon, ang 3DPAM wala molabaw sa ubang mga modelo base sa mga pagsulay sa kahibalo nga gihatag sa mga estudyante [32, 66, 69, 77, 78, 84]. Sa ilang meta-analysis, si Salazar ug mga kaubanan mihinapos nga ang paggamit sa 3DPAM ilabi na nga nagpauswag sa pagsabot sa komplikado nga anatomiya [17]. Kini nga konsepto nahiuyon sa sulat ni Hitas sa editor [88]. Ang ubang mga anatomikal nga lugar nga giisip nga dili kaayo komplikado wala magkinahanglan sa paggamit sa 3DPAM, samtang ang mas komplikado nga mga anatomikal nga lugar (sama sa liog o sistema sa nerbiyos) mahimong usa ka lohikal nga pagpili alang sa 3DPAM. Kini nga konsepto mahimong magpatin-aw kung ngano nga ang ubang mga 3DPAM wala giisip nga labaw sa tradisyonal nga mga modelo, labi na kung ang mga estudyante kulang sa kahibalo sa natad diin ang pasundayag sa modelo nakit-an nga labaw. Busa, ang pagpresentar sa usa ka yano nga modelo sa mga estudyante nga adunay kahibalo na sa hilisgutan (mga estudyante sa medisina o mga residente) dili makatabang sa pagpauswag sa pasundayag sa estudyante.
Sa tanang nalista nga mga benepisyo sa edukasyon, 11 ka mga pagtuon ang nagpasiugda sa biswal o mahikap nga mga kalidad sa mga modelo [27,34,44,45,48,50,55,63,67,72,85], ug 3 ka mga pagtuon ang nagpauswag sa kusog ug kalig-on (33, 50 -52, 63, 79, 85, 86). Ang ubang mga bentaha mao nga ang mga estudyante makamaniobra sa mga istruktura, ang mga magtutudlo makadaginot sa oras, mas dali kini mapreserbar kaysa mga patayng lawas, ang proyekto makompleto sulod sa 24 oras, magamit kini isip himan sa homeschooling, ug magamit kini sa pagtudlo sa daghang impormasyon. [30, 49, 60, 61, 80, 81]. Ang balik-balik nga 3D printing para sa high-volume anatomy teaching naghimo sa 3D printing models nga mas barato [26]. Ang paggamit sa 3DPAM makapauswag sa mga kapabilidad sa mental rotation [23] ug makapauswag sa interpretasyon sa cross-sectional nga mga imahe [23, 32]. Duha ka pagtuon ang nakadiskubre nga ang mga estudyante nga naladlad sa 3DPAM mas lagmit nga moagi sa operasyon [40, 74]. Ang mga metal connector mahimong i-embed aron makamugna og paglihok nga gikinahanglan aron matun-an ang functional anatomy [51, 53], o ang mga modelo mahimong i-print gamit ang mga trigger design [67].
Ang 3D printing nagtugot sa paghimo og mga adjustable anatomical models pinaagi sa pagpaayo sa pipila ka aspeto atol sa modeling stage, [48, 80] paghimo og angay nga base, [59] paghiusa sa daghang mga modelo, [36] gamit ang transparency, (49) kolor, [45] o paghimo sa pipila ka internal nga istruktura nga makita [30]. Si Tripodi ug mga kauban migamit og sculpting clay aron mokomplemento sa ilang 3D printed bone models, nga nagpasiugda sa bili sa co-created models isip mga gamit sa pagtudlo [47]. Sa 9 ka mga pagtuon, ang kolor gigamit human sa pag-imprinta [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75], apan ang mga estudyante kausa ra kini gigamit [49]. Ikasubo, ang pagtuon wala mag-evaluate sa kalidad sa model training o sa sequence sa training. Kini kinahanglan nga tagdon sa konteksto sa anatomy education, tungod kay ang mga benepisyo sa blended learning ug co-creation natukod na [89]. Aron masagubang ang nagkadako nga kalihokan sa advertising, ang self-learning gigamit sa daghang beses aron masusi ang mga modelo [24, 26, 27, 32, 46, 69, 82].
Usa ka pagtuon ang nakahinapos nga ang kolor sa plastik nga materyal hayag kaayo[45], laing pagtuon ang nakahinapos nga ang modelo huyang kaayo[71], ug duha pa ka pagtuon ang nagpakita sa kakulang sa anatomical variability sa disenyo sa indibidwal nga mga modelo[25, 45]. Pito ka pagtuon ang nakahinapos nga ang anatomical detail sa 3DPAM dili igo [28, 34, 45, 48, 62, 63, 81].
Alang sa mas detalyado nga mga modelo sa anatomiya sa dagko ug komplikado nga mga rehiyon, sama sa retroperitoneum o cervical spine, ang oras sa pagbahinbahin ug pagmodelo giisip nga taas kaayo ug ang gasto taas kaayo (mga US$2000) [27, 48]. Si Hojo ug mga kauban nag-ingon sa ilang pagtuon nga milungtad og 40 ka oras aron mahimo ang modelo sa anatomiya sa pelvis [42]. Ang pinakataas nga oras sa pagbahinbahin kay 380 ka oras sa usa ka pagtuon ni Weatherall ug mga kauban, diin daghang mga modelo ang gihiusa aron makahimo og kompleto nga modelo sa agianan sa hangin sa bata [36]. Sa siyam ka mga pagtuon, ang oras sa pagbahinbahin ug pag-imprinta giisip nga mga disbentaha [36, 42, 57, 58, 74]. Bisan pa, 12 ka mga pagtuon ang nagsaway sa pisikal nga mga kabtangan sa ilang mga modelo, labi na ang ilang pagkamakanunayon, [28, 62] kakulang sa transparency, [30] kahuyang ug monochromaticity, [71] kakulang sa humok nga tisyu, [66] o kakulang sa detalye [28, 34]. , 45, 48, 62, 63, 81]. Kining mga disbentaha mabuntog pinaagi sa pagdugang sa oras sa segmentasyon o simulation. Ang pagkawala ug pagkuha sa may kalabutan nga impormasyon usa ka problema nga giatubang sa tulo ka mga team [30, 74, 77]. Sumala sa mga report sa mga pasyente, ang mga iodinated contrast agents wala makahatag og labing maayo nga vascular visibility tungod sa mga limitasyon sa dosis [74]. Ang pag-inject sa usa ka cadaveric model daw usa ka sulundon nga pamaagi nga nagpalayo sa prinsipyo sa "gamay kutob sa mahimo" ug sa mga limitasyon sa dosis sa contrast agent nga gi-inject.
Ikasubo, daghang mga artikulo ang wala maghisgot sa pipila ka mga importanteng bahin sa 3DPAM. Wala pay katunga sa mga artikulo ang klarong nag-ingon kung ang ilang 3DPAM tinted ba. Ang pagsakop sa gilapdon sa pag-imprinta dili makanunayon (43% sa mga artikulo), ug 34% ra ang naghisgot sa paggamit sa daghang media. Kini nga mga parametro sa pag-imprinta kritikal tungod kay kini nakaimpluwensya sa mga kabtangan sa pagkat-on sa 3DPAM. Kadaghanan sa mga artikulo wala maghatag igong impormasyon bahin sa mga pagkakomplikado sa pagkuha sa 3DPAM (oras sa pagdesinyo, mga kwalipikasyon sa personahe, gasto sa software, gasto sa pag-imprinta, ug uban pa). Kini nga impormasyon kritikal ug kinahanglan nga tagdon sa dili pa hunahunaon ang pagsugod sa usa ka proyekto aron makahimo og bag-ong 3DPAM.
Kini nga sistematikong pagrepaso nagpakita nga ang pagdesinyo ug pag-imprinta sa 3D nga normal nga mga modelo sa anatomiya posible sa mubu nga gasto, labi na kung mogamit og mga FDM o SLA printer ug dili mahal nga mga single-color nga plastik nga materyales. Bisan pa, kini nga mga batakang disenyo mahimong mapauswag pinaagi sa pagdugang og kolor o pagdugang og mga disenyo sa lainlaing mga materyales. Ang mas realistiko nga mga modelo (giimprinta gamit ang daghang mga materyales nga lainlain ang kolor ug tekstura aron masundog ang mga kalidad sa paghikap sa usa ka modelo sa pakisayran sa patay nga lawas) nanginahanglan og mas mahal nga mga teknolohiya sa pag-imprinta sa 3D ug mas taas nga oras sa pagdesinyo. Kini makadugang pag-ayo sa kinatibuk-ang gasto. Bisan unsa nga proseso sa pag-imprinta ang pilion, ang pagpili sa angay nga pamaagi sa pag-imaging mao ang yawe sa kalampusan sa 3DPAM. Kon mas taas ang spatial resolution, mas realistiko ang modelo ug magamit alang sa abante nga panukiduki. Gikan sa usa ka pedagogical nga punto sa panglantaw, ang 3DPAM usa ka epektibo nga himan alang sa pagtudlo sa anatomiya, sama sa gipamatud-an sa mga pagsulay sa kahibalo nga gihatag sa mga estudyante ug sa ilang katagbawan. Ang epekto sa pagtudlo sa 3DPAM labing maayo kung kini nag-reproduce sa komplikado nga mga rehiyon sa anatomiya ug gigamit kini sa mga estudyante sa sayo pa sa ilang pagbansay sa medisina.
Ang mga dataset nga nahimo ug/o gisusi sa kasamtangang pagtuon dili magamit sa publiko tungod sa mga babag sa pinulongan apan magamit gikan sa katugbang nga tagsulat kung adunay makatarunganon nga hangyo.
Drake RL, Lowry DJ, Pruitt CM. Usa ka pagrepaso sa gross anatomy, microanatomy, neurobiology, ug embryology nga mga kurso sa kurikulum sa medikal nga eskwelahan sa US. Anat Rec. 2002;269(2):118-22.
Ghosh SK Cadaveric dissection isip usa ka himan sa edukasyon alang sa anatomical science sa ika-21 nga siglo: Dissection isip usa ka himan sa edukasyon. Pagtuki sa edukasyon sa syensya. 2017;10(3):286–99.
Oras sa pag-post: Abr-09-2024