Technologie rozšířené reality (AR) se ukázala jako efektivní při zobrazování informací a vykreslování 3D objektů. Přestože studenti běžně používají AR aplikace prostřednictvím mobilních zařízení, plastové modely nebo 2D obrázky se stále široce používají při cvičeních řezbářství zubů. Vzhledem k trojrozměrné povaze zubů čelí studenti řezbářství zubů problémům způsobeným nedostatkem dostupných nástrojů, které by poskytovaly konzistentní vedení. V této studii jsme vyvinuli nástroj pro výuku řezbářství zubů založený na AR (AR-TCPT) a porovnali jsme jej s plastovým modelem, abychom vyhodnotili jeho potenciál jako praktického nástroje a zkušenosti s jeho používáním.
Pro simulaci prořezávání zubů jsme postupně vytvořili 3D objekt, který zahrnoval maxilární špičák a maxilární první premolár (krok 16), mandibulární první premolár (krok 13) a mandibulární první molár (krok 14). Každému zubu byly přiřazeny obrazové značky vytvořené pomocí softwaru Photoshop. Vyvinuli jsme mobilní aplikaci založenou na rozšířené realitě s využitím enginu Unity. Pro dentální řezbu bylo 52 účastníků náhodně rozděleno do kontrolní skupiny (n = 26; s použitím plastových zubních modelů) nebo experimentální skupiny (n = 26; s použitím AR-TCPT). K vyhodnocení uživatelské zkušenosti byl použit dotazník s 22 položkami. Srovnávací analýza dat byla provedena pomocí neparametrického Mann-Whitneyho U testu v programu SPSS.
AR-TCPT využívá kameru mobilního zařízení k detekci obrazových značek a zobrazení 3D objektů fragmentů zubů. Uživatelé mohou manipulovat se zařízením a kontrolovat každý krok nebo studovat tvar zubu. Výsledky průzkumu uživatelské zkušenosti ukázaly, že ve srovnání s kontrolní skupinou používající plastové modely dosáhla experimentální skupina AR-TCPT výrazně vyššího skóre v oblasti zkušeností s vyřezáváním zubů.
Ve srovnání s tradičními plastovými modely poskytuje AR-TCPT lepší uživatelský zážitek při řezání zubů. Nástroj je snadno dostupný, protože je navržen pro použití uživateli na mobilních zařízeních. Je zapotřebí dalšího výzkumu, který by určil vzdělávací dopad AR-TCTP na kvantifikaci rytých zubů a také na individuální sochařské schopnosti uživatele.
Zubní morfologie a praktická cvičení jsou důležitou součástí studijního programu stomatologie. Tento kurz poskytuje teoretické a praktické vedení v oblasti morfologie, funkce a přímého modelování zubních struktur [1, 2]. Tradiční metodou výuky je teoretické studium a následné provedení modelování zubů na základě probraných principů. Studenti používají dvourozměrné (2D) snímky zubů a plastové modely k modelování zubů na voskové nebo sádrové bloky [3,4,5]. Pochopení zubní morfologie je zásadní pro restaurativní ošetření a výrobu zubních náhrad v klinické praxi. Správný vztah mezi antagonistickými a proximálními zuby, jak je naznačeno jejich tvarem, je nezbytný pro udržení okluzní a poziční stability [6, 7]. Ačkoli zubní kurzy mohou studentům pomoci získat důkladné pochopení zubní morfologie, stále čelí výzvám v procesu modelování spojeným s tradičními postupy.
Nováčci v praxi dentální morfologie čelí výzvě interpretace a reprodukce 2D obrazů ve třech rozměrech (3D) [8,9,10]. Tvary zubů jsou obvykle znázorněny dvourozměrnými kresbami nebo fotografiemi, což vede k obtížím při vizualizaci dentální morfologie. Navíc potřeba rychlého provedení zubního řezbářství v omezeném prostoru a čase, spolu s použitím 2D obrazů, ztěžuje studentům konceptualizaci a vizualizaci 3D tvarů [11]. Ačkoli plastové modely zubů (které lze prezentovat jako částečně dokončené nebo ve finální podobě) pomáhají při výuce, jejich použití je omezené, protože komerční plastové modely jsou často předdefinované a omezují možnosti praxe pro učitele i studenty [4]. Tyto cvičební modely jsou navíc majetkem vzdělávací instituce a nemohou je vlastnit jednotliví studenti, což má za následek zvýšenou cvičební zátěž během vyhrazené doby výuky. Školitelé často instruují velký počet studentů během praxe a často se spoléhají na tradiční metody praxe, což může vést k dlouhému čekání na zpětnou vazbu od školitele v mezifázích řezbářství [12]. Proto je potřeba průvodce řezbářstvím, který by usnadnil nácvik řezbářství zubů a zmírnil omezení kladená plastovými modely.
Technologie rozšířené reality (AR) se ukázala jako slibný nástroj pro zlepšení vzdělávacího procesu. Překrytím digitálních informací do reálného prostředí může technologie AR poskytnout studentům interaktivnější a pohlcující zážitek [13]. Garzón [14] čerpal z 25 let zkušeností s prvními třemi generacemi klasifikace vzdělávání AR a tvrdil, že používání cenově dostupných mobilních zařízení a aplikací (prostřednictvím mobilních zařízení a aplikací) ve druhé generaci AR výrazně zlepšilo charakteristiky dosaženého vzdělání. Jakmile jsou mobilní aplikace vytvořeny a nainstalovány, umožňují fotoaparátu rozpoznávat a zobrazovat další informace o rozpoznaných objektech, čímž zlepšují uživatelský zážitek [15, 16]. Technologie AR funguje tak, že rychle rozpozná kód nebo obrazový štítek z fotoaparátu mobilního zařízení a po detekci zobrazí překryté 3D informace [17]. Manipulací s mobilními zařízeními nebo obrazovými značkami mohou uživatelé snadno a intuitivně pozorovat a chápat 3D struktury [18]. V přehledu Akçayıra a Akçayıra [19] bylo zjištěno, že AR zvyšuje „zábavu“ a úspěšně „zvyšuje úroveň účasti na učení“. Vzhledem ke složitosti dat však může být technologie „pro studenty obtížně použitelná“ a způsobovat „kognitivní přetížení“, což vyžaduje další výuková doporučení [19, 20, 21]. Proto by se mělo usilovat o zvýšení vzdělávací hodnoty AR zvýšením použitelnosti a snížením přetížení složitostí úkolů. Tyto faktory je třeba zohlednit při používání technologie AR k vytváření vzdělávacích nástrojů pro praxi řezbářství zubů.
Aby bylo možné efektivně vést studenty při řezbářství zubů pomocí prostředí AR, je nutné dodržovat nepřetržitý proces. Tento přístup může pomoci snížit variabilitu a podpořit získávání dovedností [22]. Začínající řezbáři mohou zlepšit kvalitu své práce tím, že budou postupovat krok za krokem podle digitálního postupu řezbářství zubů [23]. Postupný tréninkový přístup se dokonce ukázal jako efektivní při zvládnutí sochařských dovedností v krátkém čase a minimalizaci chyb v konečném návrhu náhrady [24]. V oblasti zubních restaurování je použití gravírovacích procesů na povrchu zubů účinným způsobem, jak pomoci studentům zlepšit jejich dovednosti [25]. Cílem této studie bylo vyvinout nástroj pro nácvik řezbářství zubů založený na AR (AR-TCPT) vhodný pro mobilní zařízení a vyhodnotit jeho uživatelskou zkušenost. Studie dále porovnávala uživatelskou zkušenost AR-TCPT s tradičními modely zubních pryskyřic, aby vyhodnotila potenciál AR-TCPT jako praktického nástroje.
AR-TCPT je určen pro mobilní zařízení využívající technologii AR. Tento nástroj je navržen pro vytváření postupných 3D modelů maxilárních špičáků, maxilárních prvních premolárů, mandibulárních prvních premolárů a mandibulárních prvních molárů. Počáteční 3D modelování bylo provedeno pomocí programu 3D Studio Max (2019, Autodesk Inc., USA) a finální modelování pomocí softwarového balíčku Zbrush 3D (2019, Pixologic Inc., USA). Značení obrázků bylo provedeno pomocí softwaru Photoshop (Adobe Master Collection CC 2019, Adobe Inc., USA), určeného pro stabilní rozpoznávání mobilními kamerami, v enginu Vuforia (PTC Inc., USA; http:///developer.vuforia.com). AR aplikace je implementována pomocí enginu Unity (12. března 2019, Unity Technologies, USA) a následně nainstalována a spuštěna na mobilním zařízení. Pro vyhodnocení efektivity AR-TCPT jako nástroje pro dentální řezbářství byli účastníci náhodně vybráni z třídy dentální morfologie z roku 2023 do kontrolní a experimentální skupiny. Účastníci v experimentální skupině používali AR-TCPT a kontrolní skupina používala plastové modely ze sady Tooth Carving Step Model Kit (Nissin Dental Co., Japonsko). Po dokončení úkolu řezání zubů byla zkoumána a porovnána uživatelská zkušenost s každým praktickým nástrojem. Průběh designu studie je znázorněn na obrázku 1. Tato studie byla provedena se souhlasem Institucionální etické rady Národní univerzity v Jižním Soulu (číslo IRB: NSU-202210-003).
3D modelování se používá k konzistentnímu zobrazení morfologických charakteristik vyčnívajících a konkávních struktur meziálních, distálních, bukálních, lingválních a okluzálních povrchů zubů během procesu řezbářství. Maxilární špičák a maxilární první premolár byly modelovány na úrovni 16, dolní první premolár na úrovni 13 a dolní první molár na úrovni 14. Předběžné modelování zobrazuje části, které je třeba odstranit a zachovat, v pořadí dentálních filmů, jak je znázorněno na obrázku. 2. Finální sekvence modelování zubu je znázorněna na obrázku 3. Ve finálním modelu textury, hřebeny a drážky popisují prohloubenou strukturu zubu a obrazové informace jsou zahrnuty pro vedení procesu tvarování a zvýraznění struktur, které vyžadují pečlivou pozornost. Na začátku fáze řezbářství je každý povrch barevně označen, aby označil jeho orientaci, a voskový blok je označen plnými čarami označujícími části, které je třeba odstranit. Meziální a distální povrch zubu je označen červenými tečkami, které označují kontaktní body zubu, jež zůstanou jako výstupky a nebudou během procesu řezání odstraněny. Na okluzálním povrchu červené tečky označují každý hrbol jako zachovaný a červené šipky označují směr gravírování při řezání voskového bloku. 3D modelování zachovaných a odstraněných částí umožňuje potvrzení morfologie odstraněných částí během následných kroků modelování voskového bloku.
Vytvořte předběžné simulace 3D objektů v postupném procesu řezbářství zubu. a: Mesiální povrch prvního maxilárního premoláru; b: Mírně horní a mesiální labiální povrch prvního maxilárního premoláru; c: Mesiální povrch prvního maxilárního moláru; d: Mírně maxilární povrch prvního maxilárního moláru a mesiobukální povrch. B – tvář; La – labiální zvuk; M – mediální zvuk.
Trojrozměrné (3D) objekty představují krok za krokem proces prořezávání zubů. Tato fotografie ukazuje hotový 3D objekt po procesu modelování prvního maxilárního moláru a zobrazuje detaily a textury pro každý následující krok. Druhá 3D modelovací data zahrnují finální 3D objekt vylepšený v mobilním zařízení. Tečkované čáry představují rovnoměrně rozdělené části zubu a oddělené části představují ty, které musí být odstraněny, než lze zahrnout část obsahující plnou čáru. Červená 3D šipka označuje směr řezání zubu, červený kruh na distální ploše označuje kontaktní plochu zubu a červený válec na okluzální ploše označuje hrbol zubu. a: tečkované čáry, plné čáry, červené kruhy na distální ploše a kroky označující odnímatelný voskový blok. b: Přibližné dokončení formování prvního moláru horní čelisti. c: Detailní pohled na první maxilární molár, červená šipka označuje směr zubu a distančního závitu, červený válcový hrbol, plná čára označuje část, která má být na okluzální ploše vyříznuta. d: Kompletní první maxilární molár.
Pro usnadnění identifikace po sobě jdoucích kroků řezby pomocí mobilního zařízení byly připraveny čtyři obrazové značky pro první dolní molár, první dolní molár, první maxilární molár a maxilární špičák. Obrazové značky byly navrženy pomocí softwaru Photoshop (2020, Adobe Co., Ltd., San Jose, CA) a pro rozlišení každého zubu byly použity kruhové číselné symboly a opakující se vzor pozadí, jak je znázorněno na obrázku 4. Vytvořte vysoce kvalitní obrazové značky pomocí enginu Vuforia (software pro vytváření AR značek) a vytvořte a uložte obrazové značky pomocí enginu Unity po získání pětihvězdičkového hodnocení rozpoznání pro jeden typ obrazu. 3D model zubu je postupně propojen s obrazovými značkami a jeho poloha a velikost jsou určeny na základě značek. Používá engine Unity a aplikace pro Android, které lze nainstalovat na mobilní zařízení.
Označení obrázku. Tyto fotografie ukazují označení obrázku použité v této studii, které fotoaparát mobilního zařízení rozpoznal podle typu zubu (číslo v každém kruhu). a: první stolička dolní čelisti; b: první premolár dolní čelisti; c: horní první stolička; d: horní špičák.
Účastníci byli rekrutováni z prvního ročníku praktického cvičení dentální morfologie na Katedře dentální hygieny Univerzity Seong v provincii Gyeonggi. Potenciální účastníci byli informováni o následujícím: (1) Účast je dobrovolná a nezahrnuje žádnou finanční ani akademickou odměnu; (2) Kontrolní skupina bude používat plastové modely a experimentální skupina bude používat mobilní aplikaci AR; (3) experiment bude trvat tři týdny a bude zahrnovat tři zuby; (4) Uživatelé systému Android obdrží odkaz k instalaci aplikace a uživatelé systému iOS obdrží zařízení se systémem Android s nainstalovanou aplikací AR-TCPT; (5) AR-TCTP bude fungovat stejným způsobem na obou systémech; (6) Náhodně budou rozděleny kontrolní a experimentální skupina; (7) Vyřezávání zubů bude prováděno v různých laboratořích; (8) Po experimentu bude provedeno 22 studií; (9) Kontrolní skupina bude moci po experimentu používat AR-TCPT. Celkem se dobrovolně přihlásilo 52 účastníků a od každého účastníka byl získán online formulář souhlasu. Kontrolní (n = 26) a experimentální skupina (n = 26) byly náhodně rozděleny pomocí funkce náhodného výběru v programu Microsoft Excel (2016, Redmond, USA). Obrázek 5 znázorňuje nábor účastníků a experimentální design ve vývojovém diagramu.
Studie zaměřená na prozkoumání zkušeností účastníků s plastovými modely a aplikacemi rozšířené reality.
Od 27. března 2023 experimentální a kontrolní skupina po dobu tří týdnů vyřezávaly pomocí AR-TCPT a plastových modelů tři zuby. Účastníci vyřezávali premoláry a moláry, včetně prvního dolního moláru, prvního dolního premoláru a prvního maxilárního premoláru, všechny se složitými morfologickými rysy. Maxilární špičáky nejsou součástí vyřezávání. Účastníci mají tři hodiny týdně na vyřezávání zubu. Po výrobě zubu byly extrahovány plastové modely a obrazové značky kontrolní a experimentální skupiny. Bez rozpoznávání obrazových značek nejsou 3D zubní objekty vylepšovány pomocí AR-TCTP. Aby se zabránilo použití jiných cvičných nástrojů, experimentální a kontrolní skupina procvičovaly vyřezávání zubů v oddělených místnostech. Zpětná vazba o tvaru zubu byla poskytnuta tři týdny po skončení experimentu, aby se omezil vliv pokynů učitele. Dotazník byl vyplněn po dokončení vyřezávání prvních dolních molárů ve třetím týdnu dubna. Upravený dotazník od Sanderse a kol. Alfaly a kol. použil 23 otázek z [26]. [27] hodnotili rozdíly ve tvaru srdce mezi cvičnými nástroji. V této studii však byla z Alfalah et al. [27] vyloučena jedna položka pro přímou manipulaci na každé úrovni. 22 položek použitých v této studii je uvedeno v tabulce 1. Kontrolní a experimentální skupina měly hodnoty Cronbachova α 0,587 a 0,912.
Analýza dat byla provedena pomocí statistického softwaru SPSS (v25.0, IBM Co., Armonk, NY, USA). Oboustranný test významnosti byl proveden na hladině významnosti 0,05. Fisherův exaktní test byl použit k analýze obecných charakteristik, jako je pohlaví, věk, místo bydliště a zkušenosti s řezbářstvím zubů, aby se potvrdilo rozložení těchto charakteristik mezi kontrolní a experimentální skupinou. Výsledky Shapiro-Wilkova testu ukázaly, že data z průzkumu nebyla normálně rozdělena (p < 0,05). Proto byl k porovnání kontrolní a experimentální skupiny použit neparametrický Mann-Whitneyův U test.
Nástroje, které účastníci používali během cvičení řezbářství zubů, jsou znázorněny na obrázku 6. Obrázek 6a ukazuje plastový model a obrázky 6b-d ukazují AR-TCPT použitý na mobilním zařízení. AR-TCPT využívá kameru zařízení k identifikaci obrazových značek a zobrazuje na obrazovce vylepšený 3D zubní objekt, který mohou účastníci manipulovat a pozorovat v reálném čase. Tlačítka „Další“ a „Předchozí“ na mobilním zařízení umožňují detailně sledovat fáze řezbářství a morfologické charakteristiky zubů. Pro vytvoření zubu uživatelé AR-TCPT postupně porovnávají vylepšený 3D model zubu na obrazovce s voskovým blokem.
Procvičování řezbářství zubů. Tato fotografie ukazuje srovnání mezi tradiční praxí řezbářství zubů (TCP) s použitím plastových modelů a postupným TCP s použitím nástrojů rozšířené reality. Studenti si mohou prohlédnout kroky 3D řezbářství kliknutím na tlačítka Další a Předchozí. a: Plastový model v sadě postupných modelů pro řezbářství zubů. b: TCP s použitím nástroje rozšířené reality v první fázi formování prvního dolního premoláru. c: TCP s použitím nástroje rozšířené reality během závěrečné fáze formování prvního dolního premoláru. d: Proces identifikace hřebenů a drážek. IM, popisek obrázku; MD, mobilní zařízení; NSB, tlačítko „Další“; PSB, tlačítko „Předchozí“; SMD, držák mobilního zařízení; TC, zubní gravírovací stroj; W, voskový blok.
Mezi oběma skupinami náhodně vybraných účastníků nebyly zjištěny žádné významné rozdíly z hlediska pohlaví, věku, místa bydliště a zkušeností s řezbářstvím zubů (p > 0,05). Kontrolní skupinu tvořilo 96,2 % žen (n = 25) a 3,8 % mužů (n = 1), zatímco experimentální skupinu tvořily pouze ženy (n = 26). Kontrolní skupinu tvořilo 61,5 % (n = 16) účastníků ve věku 20 let, 26,9 % (n = 7) účastníků ve věku 21 let a 11,5 % (n = 3) účastníků ve věku ≥ 22 let, zatímco experimentální kontrolní skupinu tvořilo 73,1 % (n = 19) účastníků ve věku 20 let, 19,2 % (n = 5) účastníků ve věku 21 let a 7,7 % (n = 2) účastníků ve věku ≥ 22 let. Co se týče bydliště, 69,2 % (n = 18) účastníků kontrolní skupiny žilo v provincii Kjongki a 23,1 % (n = 6) v Soulu. Pro srovnání, 50,0 % (n = 13) účastníků experimentální skupiny žilo v provincii Kjongki a 46,2 % (n = 12) v Soulu. Podíl účastníků kontrolní a experimentální skupiny žijících v Inčchonu byl 7,7 % (n = 2) a 3,8 % (n = 1). V kontrolní skupině nemělo 25 účastníků (96,2 %) žádné předchozí zkušenosti s vyřezáváním zubů. Podobně 26 účastníků (100 %) v experimentální skupině nemělo žádné předchozí zkušenosti s vyřezáváním zubů.
Tabulka 2 uvádí popisné statistiky a statistické srovnání odpovědí každé skupiny na 22 položek průzkumu. Mezi skupinami byly zjištěny významné rozdíly v odpovědích na každou z 22 položek dotazníku (p < 0,01). Ve srovnání s kontrolní skupinou měla experimentální skupina vyšší průměrné skóre u 21 položek dotazníku. Pouze u otázky 20 (Q20) dotazníku dosáhla kontrolní skupina vyššího skóre než experimentální skupina. Histogram na obrázku 7 vizuálně zobrazuje rozdíl v průměrném skóre mezi skupinami. Tabulka 2; Obrázek 7 také ukazuje výsledky uživatelské zkušenosti pro každý projekt. V kontrolní skupině měla položka s nejvyšším skóre otázka Q21 a položka s nejnižším skóre otázka Q6. V experimentální skupině měla položka s nejvyšším skóre otázka Q13 a položka s nejnižším skóre otázka Q20. Jak je znázorněno na obrázku 7, největší rozdíl v průměru mezi kontrolní skupinou a experimentální skupinou je pozorován v otázce Q6 a nejmenší rozdíl je pozorován v otázce Q22.
Porovnání výsledků dotazníku. Sloupcový graf porovnávající průměrné skóre kontrolní skupiny s použitím plastového modelu a experimentální skupiny s použitím aplikace rozšířené reality. AR-TCPT, nástroj pro zubní řezbářství založený na rozšířené realitě.
Technologie AR se stává stále populárnější v různých oblastech stomatologie, včetně klinické estetiky, orální chirurgie, restaurativních technologií, zubní morfologie a implantologie a simulací [28, 29, 30, 31]. Například Microsoft HoloLens poskytuje pokročilé nástroje rozšířené reality pro zlepšení stomatologického vzdělávání a chirurgického plánování [32]. Technologie virtuální reality také poskytuje simulační prostředí pro výuku zubní morfologie [33]. Ačkoli tyto technologicky pokročilé hardwarově závislé displeje montované na hlavu dosud nebyly v zubním vzdělávání široce dostupné, mobilní aplikace AR mohou zlepšit dovednosti klinické aplikace a pomoci uživatelům rychle pochopit anatomii [34, 35]. Technologie AR může také zvýšit motivaci a zájem studentů o učení se zubní morfologii a poskytnout interaktivnější a poutavější učební zážitek [36]. Učební nástroje AR pomáhají studentům vizualizovat složité zubní zákroky a anatomii ve 3D [37], což je klíčové pro pochopení zubní morfologie.
Dopad 3D tištěných plastových modelů zubů na výuku dentální morfologie je již nyní lepší než učebnice s 2D obrázky a vysvětleními [38]. Digitalizace vzdělávání a technologický pokrok však vyžadují zavedení různých zařízení a technologií do zdravotnictví a lékařského vzdělávání, včetně zubního vzdělávání [35]. Učitelé čelí výzvě výuky složitých konceptů v rychle se rozvíjejícím a dynamickém oboru [39], který vyžaduje použití různých praktických nástrojů kromě tradičních modelů z pryskyřice pro dentální řezbářství. Tato studie proto představuje praktický nástroj AR-TCPT, který využívá technologii AR k nápovědě při procvičování dentální morfologie.
Výzkum uživatelské zkušenosti s aplikacemi AR je zásadní pro pochopení faktorů ovlivňujících používání multimédií [40]. Pozitivní uživatelská zkušenost s AR může určit směr jejího vývoje a zlepšování, včetně jejího účelu, snadnosti použití, plynulého provozu, zobrazování informací a interakce [41]. Jak je uvedeno v tabulce 2, s výjimkou otázky 20 získala experimentální skupina používající AR-TCPT vyšší hodnocení uživatelské zkušenosti ve srovnání s kontrolní skupinou používající plastové modely. Ve srovnání s plastovými modely byla zkušenost s používáním AR-TCPT v zubní řezbářské praxi vysoce hodnocena. Hodnocení zahrnuje porozumění, vizualizaci, pozorování, opakování, užitečnost nástrojů a rozmanitost perspektiv. Mezi výhody používání AR-TCPT patří rychlé porozumění, efektivní navigace, úspora času, rozvoj preklinických rytířských dovedností, komplexní pokrytí, zlepšené učení, snížená závislost na učebnicích a interaktivní, příjemná a informativní povaha zkušenosti. AR-TCPT také usnadňuje interakci s dalšími nástroji pro praxi a poskytuje jasné pohledy z více perspektiv.
Jak je znázorněno na obrázku 7, AR-TCPT navrhla v otázce 20 další bod: je zapotřebí komplexní grafické uživatelské rozhraní zobrazující všechny kroky řezbářství zubů, které studentům pomůže s provedením řezbářství zubů. Ukázka celého procesu řezbářství zubů je zásadní pro rozvoj dovedností řezbářství zubů před ošetřením pacientů. Experimentální skupina dosáhla nejvyššího skóre v otázce 13, což je základní otázka týkající se pomoci s rozvojem dovedností řezbářství zubů a zlepšením uživatelských dovedností před ošetřením pacientů, což zdůrazňuje potenciál tohoto nástroje v praxi řezbářství zubů. Uživatelé chtějí dovednosti, které se naučí, aplikovat v klinickém prostředí. Pro vyhodnocení rozvoje a efektivity skutečných dovedností řezbářství zubů jsou však zapotřebí následné studie. Otázka 6 se ptala, zda by v případě potřeby bylo možné použít plastové modely a AR-TCTP, a odpovědi na tuto otázku ukázaly největší rozdíl mezi oběma skupinami. Jako mobilní aplikace se AR-TCPT ukázala jako pohodlnější k použití ve srovnání s plastovými modely. Stále je však obtížné prokázat vzdělávací účinnost AR aplikací pouze na základě uživatelské zkušenosti. Pro vyhodnocení vlivu AR-TCTP na hotové dentální tablety jsou zapotřebí další studie. V této studii však vysoké hodnocení uživatelské zkušenosti s AR-TCPT naznačuje jeho potenciál jako praktického nástroje.
Tato srovnávací studie ukazuje, že AR-TCPT může být cennou alternativou nebo doplňkem k tradičním plastovým modelům v zubních ordinacích, protože získal vynikající hodnocení z hlediska uživatelské zkušenosti. Stanovení jeho nadřazenosti však bude vyžadovat další kvantifikaci instruktory střední a konečné řezané kosti. Kromě toho je třeba analyzovat také vliv individuálních rozdílů ve schopnostech prostorového vnímání na proces řezbářství a konečný zub. Zubní schopnosti se liší od člověka k člověku, což může ovlivnit proces řezbářství a konečný zub. Proto je zapotřebí dalšího výzkumu, který by prokázal účinnost AR-TCPT jako nástroje pro zubní řezbářskou praxi a pochopil modulační a zprostředkující roli aplikace AR v procesu řezbářství. Budoucí výzkum by se měl zaměřit na hodnocení vývoje a hodnocení nástrojů pro zubní morfologii s využitím pokročilé technologie HoloLens AR.
Stručně řečeno, tato studie demonstruje potenciál AR-TCPT jako nástroje pro řezbářství v zubním lékařství, protože studentům poskytuje inovativní a interaktivní učební zážitek. Ve srovnání s tradiční skupinou s plastovými modely vykázala skupina AR-TCPT výrazně vyšší skóre uživatelské zkušenosti, včetně výhod, jako je rychlejší porozumění, lepší učení a snížená závislost na učebnicích. Díky své známé technologii a snadnému použití nabízí AR-TCPT slibnou alternativu k tradičním plastovým nástrojům a může pomoci začátečníkům s 3D modelováním. Je však zapotřebí dalšího výzkumu, který by vyhodnotil jeho vzdělávací efektivitu, včetně jeho dopadu na sochařské schopnosti lidí a kvantifikaci vymodelovaných zubů.
Datové soubory použité v této studii jsou k dispozici na základě přiměřené žádosti kontaktováním příslušného autora.
Bogacki RE, Best A, Abby LM. Studie ekvivalence počítačového výukového programu zubní anatomie. Jay Dent Ed. 2004;68:867–71.
Abu Eid R, Ewan K, Foley J, Oweis Y, Jayasinghe J. Samostatné učení a tvorba zubních modelů pro studium zubní morfologie: perspektivy studentů na Univerzitě v Aberdeenu ve Skotsku. Jay Dent Ed. 2013;77:1147–53.
Lawn M, McKenna JP, Cryan JF, Downer EJ, Toulouse A. Přehled metod výuky dentální morfologie používaných ve Spojeném království a Irsku. European Journal of Dental Education. 2018;22:e438–43.
Obrez A., Briggs S., Backman J., Goldstein L., Lamb S., Knight WG Výuka klinicky relevantní zubní anatomie v rámci stomatologického kurikula: Popis a hodnocení inovativního modulu. Jay Dent Ed. 2011;75:797–804.
Costa AK, Xavier TA, Paes-Junior TD, Andreatta-Filho OD, Borges AL. Vliv okluzální kontaktní plochy na defekty hrbolků a rozložení napětí. Practice J Contemp Dent. 2014;15:699–704.
Sugars DA, Bader JD, Phillips SW, White BA, Brantley CF. Důsledky nenahrazení chybějících zadních zubů. J Am Dent Assoc. 2000;131:1317–23.
Wang Hui, Xu Hui, Zhang Jing, Yu Sheng, Wang Ming, Qiu Jing a kol. Vliv 3D tištěných plastových zubů na výsledky kurzu dentální morfologie na čínské univerzitě. BMC Medical Education. 2020;20:469.
Risnes S, Han K, Hadler-Olsen E, Sehik A. Hádanka pro identifikaci zubů: metoda pro výuku a učení se zubní morfologii. European Journal of Dental Education. 2019;23:62–7.
Kirkup ML, Adams BN, Reiffes PE, Hesselbart JL, Willis LH. Vydá jeden obrázek za tisíc slov? Účinnost technologie iPad v preklinických kurzech zubní laboratoře. Jay Dent Ed. 2019;83:398–406.
Goodacre CJ, Younan R, Kirby W, Fitzpatrick M. Vzdělávací experiment iniciovaný pandemií COVID-19: využití domácí voskování a webinářů k výuce třítýdenního intenzivního kurzu dentální morfologie pro studenty prvního ročníku bakalářského studia. J Prosthetics. 2021;30:202–9.
Roy E, Bakr MM, George R. Potřeba simulací virtuální reality ve stomatologickém vzdělávání: přehled. Saudi Dent Magazine 2017; 29:41-7.
Garson J. Přehled dvaceti pěti let vzdělávání v oblasti rozšířené reality. Multimodální technologická interakce. 2021;5:37.
Tan SY, Arshad H., Abdullah A. Efektivní a výkonné mobilní aplikace rozšířené reality. Int J Adv Sci Eng Inf Technol. 2018;8:1672–8.
Wang M., Callaghan W., Bernhardt J., White K., Peña-Rios A. Rozšířená realita ve vzdělávání a odborné přípravě: výukové metody a ilustrativní příklady. J Ambient intelligence. Human Computing. 2018;9:1391–402.
Pellas N, Fotaris P, Kazanidis I, Wells D. Zlepšení studijního procesu na základních a středních školách: systematický přehled nedávných trendů ve výuce s využitím rozšířené reality pomocí her. Virtuální realita. 2019;23:329–46.
Mazzuco A., Krassmann AL, Reategui E., Gomez RS Systematický přehled rozšířené reality ve výuce chemie. Education Pastor. 2022;10:e3325.
Akçayır M, Akçayır G. Výhody a výzvy spojené s rozšířenou realitou ve vzdělávání: systematický přehled literatury. Educational Studies, ed. 2017; 20:1–11.
Dunleavy M, Dede S, Mitchell R. Potenciál a omezení imerzivních kolaborativních simulací rozšířené reality pro výuku a učení. Journal of Science Education Technology. 2009;18:7-22.
Zheng KH, Tsai SK Možnosti rozšířené reality ve výuce přírodních věd: Návrhy pro budoucí výzkum. Journal of Science Education Technology. 2013;22:449–62.
Kilistoff AJ, McKenzie L, D'Eon M, Trinder K. Účinnost postupných technik řezbářství pro studenty zubního lékařství. Jay Dent Ed. 2013;77:63–7.
Čas zveřejnění: 25. prosince 2023