Tradiční pitvy kadaverů jsou na ústupu, zatímco plastinace a 3D tištěné (3DP) modely získávají na popularitě jako alternativa k tradičním metodám výuky anatomie. Není jasné, jaké jsou silné a slabé stránky těchto nových nástrojů a jak by mohly ovlivnit studijní zkušenost studentů v anatomii, která zahrnuje lidské hodnoty, jako je respekt, péče a empatie.
Bezprostředně po randomizované zkřížené studii bylo pozváno 96 studentů. Pragmatický design byl použit k prozkoumání studijních zkušeností s využitím anatomicky plastifikovaných a 3D modelů srdce (fáze 1, n=63) a krku (fáze 2, n=33). Na základě 278 volně psaných textových recenzí (s odkazem na silné a slabé stránky a oblasti ke zlepšení) a doslovných přepisů fokusních skupin (n = 8) o učení anatomie pomocí těchto nástrojů byla provedena induktivní tematická analýza.
Byla identifikována čtyři témata: vnímaná autenticita, základní porozumění a komplexnost, postoje respektu a péče, multimodalita a leadership.
Studenti obecně měli pocit, že plastinované vzorky byly realističtější, a proto se cítili respektovanější a pečovanější než 3DP modely, které se snadněji používaly a lépe se hodily pro učení základů anatomie.
Pitva člověka je standardní výukovou metodou používanou v lékařském vzdělávání od 17. století [1, 2]. Nicméně kvůli omezenému přístupu, vysokým nákladům na údržbu kadaverů [3, 4], výraznému zkrácení doby výuky anatomie [1, 5] a technologickému pokroku [3, 6] jsou hodiny anatomie vyučované tradičními pitevními metodami na ústupu. To otevírá nové možnosti pro výzkum nových výukových metod a nástrojů, jako jsou plastinované lidské vzorky a 3D tištěné (3DP) modely [6,7,8].
Každý z těchto nástrojů má své výhody i nevýhody. Pokovené vzorky jsou suché, bez zápachu, realistické a bezpečné [9,10,11], což je činí ideálními pro výuku a zapojení studentů do studia a porozumění anatomie. Jsou však také tuhé a méně flexibilní [10, 12], takže se předpokládá, že se s nimi obtížněji manipuluje a dosahuje se hlubších struktur [9]. Co se týče nákladů, plastifikované vzorky jsou obecně dražší na pořízení a údržbu než 3DP modely [6,7,8]. Na druhou stranu 3DP modely umožňují různé textury [7, 13] a barvy [6, 14] a lze je přiřadit ke konkrétním částem, což studentům pomáhá snáze identifikovat, rozlišovat a zapamatovat si důležité struktury, i když se to jeví jako méně realistické než plastifikované vzorky.
Řada studií zkoumala výsledky učení/výkon různých typů anatomických nástrojů, jako jsou plastifikované vzorky, 2D snímky, mokré řezy, stoly Anatomage (Anatomage Inc., San Jose, CA) a 3DP modely [11, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21]. Výsledky se však lišily v závislosti na volbě použitého tréninkového nástroje v kontrolní a intervenční skupině, stejně jako v závislosti na různých anatomických oblastech [14, 22]. Například při použití v kombinaci s mokrou pitvou [11, 15] a pitevními stoly [20] studenti uváděli vyšší spokojenost s učením a postoje k plastinovaným vzorkům. Podobně použití plastinačních vzorů odráží pozitivní výsledek objektivních znalostí studentů [23, 24].
3DP modely se často používají k doplnění tradičních výukových metod [14,17,21]. Loke a kol. (2017) informovali o použití 3DP modelu k pochopení vrozených srdečních vad u pediatra [18]. Tato studie ukázala, že skupina 3DP měla vyšší spokojenost s učením, lepší pochopení Fallotovy tetraedy a zlepšenou schopnost léčit pacienty (self-efficacy) ve srovnání se skupinou 2D zobrazování. Studium anatomie cévního stromu a anatomie lebky pomocí 3DP modelů poskytuje stejnou spokojenost s učením jako 2D snímky [16, 17]. Tyto studie ukázaly, že 3DP modely jsou lepší než 2D ilustrace, pokud jde o spokojenost s učením vnímanou studenty. Studie konkrétně porovnávající vícemateriálové 3DP modely s plastifikovanými vzorky jsou však omezené. Mogali a kol. (2021) použili model plastinace s jeho 3DP modely srdce a krku a zaznamenali podobný nárůst znalostí mezi kontrolní a experimentální skupinou [21].
Pro hlubší pochopení toho, proč studijní zkušenosti studentů závisí na výběru anatomických nástrojů a různých částí těla a orgánů, je však zapotřebí více důkazů [14, 22]. Humanistické hodnoty jsou zajímavým aspektem, který může toto vnímání ovlivnit. To se týká respektu, péče, empatie a soucitu očekávaných od studentů, kteří se stanou lékaři [25, 26]. Humanistické hodnoty se tradičně hledají při pitve, protože studenti se učí vcítit do darovaných těl a pečovat o ně, a proto studium anatomie vždy zaujímalo zvláštní místo [27, 28]. Toto se však zřídka měří pomocí plastifikačních a 3DP nástrojů. Na rozdíl od uzavřených otázek v Likertově průzkumu poskytují kvalitativní metody sběru dat, jako jsou diskuse v fokusních skupinách a otevřené otázky v průzkumu, vhled do komentářů účastníků napsaných v náhodném pořadí, aby vysvětlily dopad nových studijních nástrojů na jejich studijní zkušenost.
Tento výzkum si tedy kladl za cíl odpovědět na otázku, jak studenti vnímají anatomii odlišně, když dostanou k dispozici sadu nástrojů (plastinace) oproti fyzickým 3D tištěným obrázkům k učení anatomie?
Aby studenti zodpověděli výše uvedené otázky, mají možnost získávat, shromažďovat a sdílet anatomické znalosti prostřednictvím týmové interakce a spolupráce. Tato koncepce je v dobré shodě s konstruktivistická teorie, podle níž jednotlivci nebo sociální skupiny aktivně vytvářejí a sdílejí své znalosti [29]. Takové interakce (například mezi vrstevníky, mezi studenty a učiteli) ovlivňují spokojenost s učením [30, 31]. Zároveň bude studijní zkušenost studentů ovlivněna také faktory, jako je pohodlí při učení, prostředí, výukové metody a obsah kurzu [32]. Následně mohou tyto atributy ovlivnit učení studentů a zvládnutí témat, která je zajímají [33, 34]. To může souviset s teoretickou perspektivou pragmatické epistemologie, kde počáteční sběr nebo formulace osobních zkušeností, inteligence a přesvědčení může určit další postup [35]. Pragmatický přístup je pečlivě plánován tak, aby identifikoval složitá témata a jejich sled prostřednictvím rozhovorů a průzkumů, po nichž následuje tematická analýza [36].
Vzorky z kadaverů jsou často považovány za tiché mentory, protože jsou vnímány jako významné dary ve prospěch vědy a lidstva, které vzbuzují respekt a vděčnost studentů vůči jejich dárcům [37, 38]. Předchozí studie uváděly podobné nebo vyšší objektivní skóre mezi skupinou s kadavery/plastinací a skupinou 3DP [21, 39], ale nebylo jasné, zda studenti sdílejí mezi oběma skupinami stejnou studijní zkušenost, včetně humanistických hodnot. Pro další výzkum tato studie využívá princip pragmatismu [36] k prozkoumání studijní zkušenosti a charakteristik 3DP modelů (barva a textura) a k jejich porovnání s plastinovanými vzorky na základě zpětné vazby od studentů.
Vnímání studentů pak může ovlivnit rozhodnutí pedagogů o výběru vhodných anatomických nástrojů na základě toho, co je a co není efektivní pro výuku anatomie. Tyto informace mohou také pomoci pedagogům identifikovat preference studentů a používat vhodné analytické nástroje ke zlepšení jejich studijního zážitku.
Tato kvalitativní studie si kladla za cíl prozkoumat, co studenti považují za důležitou učební zkušenost s použitím plastifikovaných vzorků srdce a krku ve srovnání s 3DP modely. Podle předběžné studie Mogali et al. z roku 2018 studenti považovali plastinované vzorky za realističtější než 3DP modely [7]. Předpokládejme tedy:
Vzhledem k tomu, že plastinace byly vytvořeny ze skutečných kadaverů, očekávalo se, že studenti budou plastinace vnímat pozitivněji než 3DP modely z hlediska autenticity a humanistické hodnoty.
Tato kvalitativní studie souvisí se dvěma předchozími kvantitativními studiemi [21, 40], protože data prezentovaná ve všech třech studiích byla shromážděna současně od stejného vzorku studentů. První článek prokázal podobné objektivní ukazatele (skóre testů) mezi skupinami s plastinací a 3DP [21] a druhý článek použil faktorovou analýzu k vývoji psychometricky validovaného nástroje (čtyři faktory, 19 položek) k měření vzdělávacích konstruktů, jako je spokojenost s učením, sebeúčinnost, humanistické hodnoty a omezení vzdělávacích médií [40]. Tato studie zkoumala vysoce kvalitní otevřené diskuse a diskuse ve fokusních skupinách, aby zjistila, co studenti považují za důležité při učení anatomie pomocí plastinovaných vzorků a 3D tištěných modelů. Tato studie se tedy liší od předchozích dvou článků, pokud jde o výzkumné cíle/otázky, data a analytické metody, které umožňují získat vhled do kvalitativní zpětné vazby studentů (komentáře ve volném textu a diskuse ve fokusních skupinách) o používání 3DP nástrojů ve srovnání s plastifikovanými vzorky. To znamená, že tato studie zásadně řeší jinou výzkumnou otázku než dva předchozí články [21, 40].
V autorově instituci je anatomie integrována do systémových kurzů, jako je kardiopulmonologie, endokrinologie, muskuloskeletální systém atd., v prvních dvou letech pětiletého bakalářského programu medicíny a chirurgie (MBBS). Sádrové preparáty, plastické modely, lékařské snímky a virtuální 3D modely se často používají místo preparátů pro pitevní nebo mokrou pitevní pitvu k podpoře obecné anatomické praxe. Skupinové studijní sezení nahrazují tradiční přednášky zaměřením na aplikaci získaných znalostí. Na konci každého systémového modulu absolvujte online formativní anatomický cvičný test, který zahrnuje 20 individuálních nejlepších odpovědí (SBA) pokrývajících obecnou anatomii, zobrazování a histologii. Celkem bylo během experimentu provedeno pět formativních testů (tři v prvním ročníku a dva ve druhém ročníku). Kombinované komplexní písemné hodnocení pro 1. a 2. ročník zahrnuje dvě práce, z nichž každá obsahuje 120 SBA. Anatomie se stává součástí těchto hodnocení a plán hodnocení určuje počet anatomických otázek, které mají být zahrnuty.
Za účelem zlepšení poměru studentů k vzorku byly pro výuku a učení anatomie studovány interní 3DP modely založené na plastinovaných preparátech. To poskytuje příležitost stanovit vzdělávací hodnotu nových 3DP modelů ve srovnání s plastinovanými preparáty před jejich formálním zahrnutím do osnov anatomie.
V této studii byla provedena počítačová tomografie (CT) (64-řezný CT skener Somatom Definition Flash, Siemens Healthcare, Erlangen, Německo) na plastových modelech srdce (jedno celé srdce a jedno srdce v příčném řezu) a hlavy a krku (jeden celý a jeden model hlavy a krku v midsagitální rovině) (obr. 1). Snímky DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) byly pořízeny a načteny do programu 3D Slicer (verze 4.8.1 a 4.10.2, Harvard Medical School, Boston, Massachusetts) pro strukturální segmentaci podle typu, jako jsou svaly, tepny, nervy a kosti. Segmentované soubory byly načteny do programu Materialize Magics (verze 22, Materialize NV, Leuven, Belgie) za účelem odstranění šumových vrstev a vytištěné modely byly uloženy ve formátu STL, který byl následně přenesen na tiskárnu Objet 500 Connex3 Polyjet (Stratasys, Eden Prairie, MN) za účelem vytvoření 3D anatomických modelů. Fotopolymerizovatelné pryskyřice a transparentní elastomery (VeroYellow, VeroMagenta a TangoPlus) tvrdnou vrstvu po vrstvě působením UV záření, čímž dodávají každé anatomické struktuře vlastní texturu a barvu.
Anatomické studijní nástroje použité v této studii. Vlevo: Krk; vpravo: pokovené a 3D tištěné srdce.
Dále byly z celého modelu srdce vybrány vzestupná aorta a koronární systém a byly zkonstruovány základní konstrukce pro připojení k modelu (verze 22, Materialize NV, Lovaň, Belgie). Model byl vytištěn na tiskárně Raise3D Pro2 (Raise3D Technologies, Irvine, CA) s použitím termoplastického polyuretanového (TPU) filamentu. Aby bylo možné zobrazit tepny modelu, musel být odstraněn potištěný podpůrný materiál TPU a cévy natřeny červeným akrylem.
Studenti prvního ročníku bakalářského studia medicíny na Lékařské fakultě Lee Kong Chiang v akademickém roce 2020-2021 (n = 163, 94 mužů a 69 žen) obdrželi e-mailovou pozvánku k účasti v této studii jako dobrovolnou aktivitu. Randomizovaný zkřížený experiment byl proveden ve dvou fázích, nejprve s řezem srdce a poté s řezem krku. Mezi oběma fázemi je šestitýdenní vymývací období, aby se minimalizovaly zbytkové účinky. V obou fázích studenti neznali témata učení a skupinové úkoly. Ve skupině mohlo být maximálně šest osob. Studenti, kteří v prvním kroku obdrželi plastinované vzorky, obdrželi ve druhém kroku 3DP modely. V každé fázi obě skupiny absolvují úvodní přednášku (30 minut) od třetí strany (vedoucího učitele), po níž následuje samostudium (50 minut) s využitím poskytnutých nástrojů a materiálů pro samostudium.
Kontrolní seznam COREQ (Komplexní kritéria pro kvalitativní výzkumné podávání zpráv) se používá jako vodítko pro kvalitativní výzkum.
Studenti poskytli zpětnou vazbu k výzkumným studijním materiálům prostřednictvím průzkumu, který zahrnoval tři otevřené otázky o jejich silných a slabých stránkách a možnostech rozvoje. Všech 96 respondentů odpovědělo volnou formou. Poté se osm studentských dobrovolníků (n = 8) zúčastnilo fokusní skupiny. Rozhovory proběhly v Anatomickém školicím centru (kde byly experimenty prováděny) a vedl je výzkumník 4 (Ph.D.), mužský instruktor bez anatomické specializace s více než 10 lety zkušeností s moderováním TBL, který se však nepodílel na školení studijního týmu. Studenti před zahájením studie neznali osobní charakteristiky výzkumníků (ani výzkumné skupiny), ale formulář souhlasu je informoval o účelu studie. Fokusní skupiny se zúčastnili pouze výzkumník 4 a studenti. Výzkumník studentům popsal fokusní skupinu a zeptal se jich, zda by se chtěli zúčastnit. Podělili se o své zkušenosti s učením 3D tisku a plastinace a byli velmi nadšení. Lektor položil studentům šest úvodních otázek, aby je povzbudil k práci (Doplňkový materiál 1). Jako příklady lze uvést diskusi o aspektech anatomických nástrojů, které podporují učení a poznávání, a o roli empatie při práci s takovými vzorky. „Jak byste popsal/a svou zkušenost se studiem anatomie pomocí plastinovaných vzorků a 3D tištěných kopií?“ zněla první otázka v rozhovoru. Všechny otázky jsou otevřené, což uživatelům umožňuje svobodně odpovídat na otázky bez zaujatých oblastí, objevovat nová data a překonávat výzvy pomocí výukových nástrojů. Účastníci neobdrželi žádné nahrávky komentářů ani analýzy výsledků. Dobrovolná povaha studie zabránila přesycení daty. Celý rozhovor byl pro účely analýzy nahráván.
Záznam z fokusní skupiny (35 minut) byl doslovně přepsán a anonymizován (byly použity pseudonymy). Kromě toho byly shromážděny otázky v otevřeném dotazníku. Přepisy fokusních skupin a otázky z průzkumu byly importovány do tabulky Microsoft Excel (Microsoft Corporation, Redmond, WA) pro triangulaci a agregaci dat s cílem ověřit srovnatelné nebo konzistentní výsledky nebo nové výsledky [41]. To se provádí pomocí teoretické tematické analýzy [41, 42]. Textové odpovědi každého studenta jsou přidány k celkovému počtu odpovědí. To znamená, že komentáře obsahující více vět budou považovány za jednu. Odpovědi s tagy nula, žádný nebo žádný komentář budou ignorovány. Tři výzkumníci (výzkumnice s Ph.D., výzkumnice s magisterským titulem a asistent s bakalářským titulem v inženýrství a 1–3 lety výzkumné praxe v lékařském vzdělávání) nezávisle induktivně kódovali nestrukturovaná data. Tři programátoři používají skutečné kreslicí bloky ke kategorizaci samolepících papírků na základě podobností a rozdílů. Proběhlo několik sezení s cílem uspořádat a seskupit kódy pomocí systematického a iterativního rozpoznávání vzorů, přičemž kódy byly seskupeny za účelem identifikace podtémat (specifických nebo obecných charakteristik, jako jsou pozitivní a negativní atributy výukových nástrojů), která následně vytvořila zastřešující témata [41]. Pro dosažení konsensu schválil finální témata šestičlenný výzkumník (Ph.D.) s 15 lety zkušeností s výukou anatomie.
V souladu s Helsinskou deklarací vyhodnotila Institucionální etické komise Technologické univerzity Nanyang (IRB) (2019-09-024) protokol studie a získala potřebná schválení. Účastníci poskytli informovaný souhlas a byli informováni o svém právu kdykoli od účasti odstoupit.
Devadesát šest studentů medicíny prvního ročníku bakalářského studia poskytlo plný informovaný souhlas, základní demografické údaje, jako je pohlaví a věk, a neuvedlo žádné předchozí formální vzdělání v anatomii. Fáze I (srdce) a fáze II (pitva krku) zahrnovaly 63 účastníků (33 mužů a 30 žen), respektive 33 účastníků (18 mužů a 15 žen). Jejich věk se pohyboval od 18 do 21 let (průměr ± směrodatná odchylka: 19,3 ± 0,9) let. Všech 96 studentů odpovědělo na dotazník (žádný student nedokončil studium) a 8 studentů se zúčastnilo fokusních skupin. Bylo obdrženo 278 otevřených komentářů k výhodám, nevýhodám a potřebám zlepšení. Mezi analyzovanými daty a zprávou o zjištěních nebyly žádné nesrovnalosti.
V průběhu diskusí ve fokusních skupinách a odpovědí v průzkumu se vynořila čtyři témata: vnímaná autenticita, základní porozumění a komplexnost, postoje respektu a péče, multimodalita a leadership (obrázek 2). Každé téma je podrobněji popsáno níže.
Čtyři témata – vnímaná autenticita, základní porozumění a komplexnost, respekt a péče a preference vzdělávacích médií – vycházejí z tematické analýzy otevřených otázek v průzkumu a diskusí ve fokusních skupinách. Prvky v modrém a žlutém rámečku představují vlastnosti pokoveného vzorku a 3D modelu. 3DP = 3D tisk
Studenti měli pocit, že plastinované vzorky byly realističtější, měly přirozené barvy, které lépe odpovídaly skutečným kadaverům, a měly jemnější anatomické detaily než 3DP modely. Například orientace svalových vláken je u plastifikovaných vzorků výraznější ve srovnání s 3DP modely. Tento kontrast je znázorněn v níže uvedeném tvrzení.
„…velmi detailní a přesné, jako by to napsal skutečný člověk (účastník C17; recenze plastinace ve volné formě).“
Studenti poznamenali, že 3DP nástroje byly užitečné pro učení se základů anatomie a posouzení hlavních makroskopických znaků, zatímco plastifikované vzorky byly ideální pro další rozšíření jejich znalostí a porozumění složitým anatomickým strukturám a oblastem. Studenti měli pocit, že ačkoli oba nástroje byly vzájemně přesnými replikami, při práci s 3DP modely jim ve srovnání s plastinovanými vzorky chyběly cenné informace. To je vysvětleno v níže uvedeném prohlášení.
„…vyskytly se určité obtíže, jako například… malé detaily, jako je fossa ovale… obecně lze použít 3D model srdce… pro krk si možná budu model plastinace prostudovat s větší jistotou (účastník PA1; 3DP, diskuse ve fokusní skupině“).
„…lze vidět hrubé struktury… detailně jsou 3DP vzorky užitečné například pro studium hrubších struktur (a) větších, snadno identifikovatelných věcí, jako jsou svaly a orgány… možná (pro) lidi, kteří nemusí mít přístup k plastinovaným vzorkům (účastník PA3; 3DP, diskuse ve skupině)“.
Studenti vyjádřili větší respekt a obavy ohledně plastinovaných vzorků, ale také se obávali zničení struktury kvůli její křehkosti a nedostatku flexibility. Naopak si studenti rozšířili praktické zkušenosti tím, že si uvědomili, že 3DP modely lze v případě poškození reprodukovat.
„… máme také tendenci být opatrnější, pokud jde o vzory plastinace (účastník PA2; plastinace, diskuse ve fokusní skupině)“.
„…u vzorků z plastinace je to jako…něco, co bylo dlouho uchováno. Pokud bych to poškodil… myslím, že víme, že to vypadá na vážnější poškození, protože to má za sebou historii (účastník PA3; plastinace, diskuse ve skupině).“
„Modely vytištěné na 3D tiskárně lze vyrobit relativně rychle a snadno… čímž se 3D modely zpřístupní více lidem a usnadní se učení bez nutnosti sdílení vzorků (přispěvatel I38; 3DP, recenze s volným textem).“
„…s 3D modely si můžeme trochu pohrát, aniž bychom se museli příliš obávat jejich poškození, jako je poškození vzorků… (účastník PA2; 3DP, diskuse ve skupině).“
Podle studentů je počet plastinovaných vzorků omezený a přístup k hlubším strukturám je kvůli jejich tuhosti obtížný. U 3DP modelu doufají, že dále zpřesní anatomické detaily přizpůsobením modelu oblastem zájmu pro personalizované učení. Studenti se shodli, že plastifikované i 3DP modely lze použít v kombinaci s dalšími typy výukových nástrojů, jako je například tabulka Anatomage, pro zlepšení učení.
„Některé hluboké vnitřní struktury jsou špatně viditelné (účastník C14; plastinace, komentář ve volné formě).“
„Možná by velmi užitečným doplňkem byly pitevní tabulky a další metody (člen C14; plastinace, volný textový přehled).“
„Zajištěním dostatečných detailů 3D modelů můžete mít samostatné modely zaměřené na různé oblasti a různé aspekty, jako jsou nervy a cévy (účastník I26; 3DP, volný text recenze).“
Studenti také navrhli zahrnout demonstraci pro učitele, která by vysvětlila, jak model správně používat, nebo další pokyny k anotovaným vzorovým obrázkům pro usnadnění studia a porozumění v přednáškových poznámkách, ačkoli uznali, že studie byla speciálně navržena pro samostudium.
„…Oceňuji nezávislý styl výzkumu…možná by bylo možné poskytnout více pokynů ve formě tištěných diapozitivů nebo poznámek… (účastník C02; komentáře obecně v podobě volného textu).“
„Experti na obsah nebo použití dalších vizuálních nástrojů, jako jsou animace či video, nám mohou pomoci lépe porozumět struktuře 3D modelů (člen C38; recenze s volným textem obecně).“
Studenti medicíny prvního ročníku byli dotázáni na své studijní zkušenosti a kvalitu 3D tištěných a plastifikovaných vzorků. Jak se očekávalo, studenti shledali plastifikované vzorky realističtějšími a přesnějšími než vzorky vytištěné na 3D tisku. Tyto výsledky potvrzuje předběžná studie [7]. Vzhledem k tomu, že záznamy jsou vyrobeny z darovaných těl, jsou autentické. Přestože se jednalo o repliku plastinovaného vzorku v měřítku 1:1 s podobnými morfologickými charakteristikami [8], byl 3D tištěný model na bázi polymeru považován za méně realistický a méně realistický, zejména u studentů, u kterých nebyly na 3DP modelu srdce ve srovnání s plastinovaným modelem viditelné detaily, jako jsou okraje oválné jamky. To může být způsobeno kvalitou CT obrazu, která neumožňuje jasné vymezení hranic. Proto je obtížné takové struktury segmentovat v segmentačním softwaru, což ovlivňuje proces 3D tisku. To může vyvolat pochybnosti o použití 3DP nástrojů, protože se studenti obávají, že pokud se nepoužijí standardní nástroje, jako jsou plastifikované vzorky, dojde ke ztrátě důležitých znalostí. Studenti se zájmem o chirurgický výcvik mohou shledat za nezbytné používat praktické modely [43]. Současné výsledky jsou podobné předchozím studiím, které zjistily, že plastové modely [44] a 3DP vzorky nemají přesnost skutečných vzorků [45].
Aby se zlepšila přístupnost studentů a tím i jejich spokojenost, je třeba zvážit také náklady a dostupnost nástrojů. Výsledky podporují použití 3DP modelů pro získávání anatomických znalostí díky jejich nákladově efektivní výrobě [6, 21]. To je v souladu s předchozí studií, která prokázala srovnatelný objektivní výkon plastifikovaných modelů a 3DP modelů [21]. Studenti se domnívali, že 3DP modely jsou užitečnější pro studium základních anatomických pojmů, orgánů a znaků, zatímco plastinované vzorky jsou vhodnější pro studium složité anatomie. Studenti se navíc zasazovali o použití 3DP modelů ve spojení se stávajícími vzorky z kadaverů a moderními technologiemi ke zlepšení studentských znalostí anatomie. Existuje více způsobů, jak reprezentovat stejný objekt, jako je mapování anatomie srdce pomocí kadaverů, 3D tisk, skenování pacientů a virtuální 3D modely. Tento multimodální přístup umožňuje studentům ilustrovat anatomii různými způsoby, sdělovat to, co se naučili, různými způsoby a zapojit studenty různými způsoby [44]. Výzkum ukázal, že autentické výukové materiály, jako jsou nástroje pro kadavery, mohou být pro některé studenty náročné z hlediska kognitivní zátěže spojené s učením anatomie [46]. Pochopení dopadu kognitivní zátěže na učení studentů a aplikace technologií ke snížení kognitivní zátěže a vytvoření lepšího studijního prostředí je zásadní [47, 48]. Před seznámením studentů s materiálem z kadaverů mohou být 3DP modely užitečnou metodou k demonstraci základních a důležitých aspektů anatomie za účelem snížení kognitivní zátěže a zlepšení učení. Studenti si navíc mohou 3DP modely vzít domů k prozkoumání v kombinaci s učebnicemi a přednáškovými materiály a rozšířit studium anatomie i mimo laboratoř [45]. Praxe odstraňování 3DP komponent však v autorově instituci dosud nebyla zavedena.
V této studii byly plastinované vzorky respektovanější než 3DP repliky. Tento závěr je v souladu s předchozím výzkumem, který ukazuje, že kadaverózní vzorky jako „první pacient“ vzbuzují respekt a empatii, zatímco umělé modely nikoli [49]. Realistická plastinovaná lidská tkáň je intimní a realistická. Použití kadaverózního materiálu umožňuje studentům rozvíjet humanistické a etické ideály [50]. Kromě toho může být vnímání vzorců plastinace studenty ovlivněno jejich rostoucími znalostmi o programech darování kadaverů a/nebo o procesu plastinace. Plastinace jsou darované kadavery, které napodobují empatii, obdiv a vděčnost, kterou studenti cítí ke svým dárcům [10, 51]. Tyto vlastnosti odlišují humanistické sestry a pokud jsou pěstovány, mohou jim pomoci v profesním růstu tím, že si váží pacientů a vcítí se do nich [25, 37]. To je srovnatelné s tichými lektory používajícími mokrou lidskou pitvu [37, 52, 53]. Vzhledem k tomu, že vzorky pro plastinaci byly darovány z kadaverů, byly studenty vnímány jako tiché lektory, což si vysloužilo respekt k tomuto novému výukovému nástroji. I když vědí, že 3DP modely jsou vytvářeny stroji, stále je rádi používají. Každá skupina má pocit, že se o ni stará a s modelem se zachází opatrně, aby se zachovala jeho integrita. Studenti již možná vědí, že 3DP modely jsou vytvářeny z dat pacientů pro vzdělávací účely. V autorově instituci se před zahájením formálního studia anatomie koná úvodní kurz anatomie o historii anatomie, po kterém studenti skládají přísahu. Hlavním účelem přísahy je vštípit studentům pochopení humanistických hodnot, respekt k anatomickým nástrojům a profesionalitu. Kombinace anatomických nástrojů a závazku může pomoci vštípit smysl pro péči, respekt a případně studentům připomenout jejich budoucí povinnosti vůči pacientům [54].
Pokud jde o budoucí vylepšení učebních nástrojů, studenti ze skupiny plastinace i 3DP zahrnuli do své účasti a učení strach z destrukce struktury. Během diskusí v rámci fokusních skupin však byly zdůrazněny obavy z narušení struktury pokovených vzorků. Toto pozorování potvrzují i předchozí studie o plastifikovaných vzorcích [9, 10]. Manipulace se strukturami, zejména modely krku, jsou nezbytné pro prozkoumání hlubších struktur a pochopení trojrozměrných prostorových vztahů. Použití hmatových (taktilních) a vizuálních informací pomáhá studentům vytvořit si detailnější a úplnější mentální obraz trojrozměrných anatomických částí [55]. Studie ukázaly, že hmatová manipulace s fyzickými objekty může snížit kognitivní zátěž a vést k lepšímu porozumění a uchovávání informací [55]. Bylo navrženo, že doplnění 3DP modelů plastifikovanými vzorky může zlepšit interakci studentů se vzorky bez obav z poškození struktur.
Čas zveřejnění: 21. července 2023