Die traditionelle Präparation von Leichen ist auf dem Rückzug, während Plastination und 3D-gedruckte (3DP) Modelle als Alternative zu herkömmlichen Methoden des Anatomieunterrichts immer beliebter werden.Es ist nicht klar, welche Stärken und Schwächen diese neuen Werkzeuge haben und wie sie sich auf die Anatomie-Lernerfahrung der Schüler auswirken könnten, zu der menschliche Werte wie Respekt, Fürsorge und Empathie gehören.
Unmittelbar nach der randomisierten Cross-Over-Studie wurden 96 Studierende eingeladen.Ein pragmatisches Design wurde verwendet, um Lernerfahrungen anhand anatomisch plastifizierter und 3D-Modelle des Herzens (Stufe 1, n=63) und des Halses (Stufe 2, n=33) zu untersuchen.Eine induktive thematische Analyse wurde auf der Grundlage von 278 Freitextrezensionen (mit Bezug auf Stärken, Schwächen und Verbesserungsbereiche) und wörtlichen Transkripten von Fokusgruppen (n = 8) zum Erlernen der Anatomie mithilfe dieser Tools durchgeführt.
Vier Themen wurden identifiziert: wahrgenommene Authentizität, grundlegendes Verständnis und Komplexität, Haltungen des Respekts und der Fürsorge, Multimodalität und Führung.
Im Allgemeinen empfanden die Studierenden die plastinierten Präparate als realistischer und fühlten sich daher respektierter und gepflegter als die 3DP-Modelle, die einfacher zu verwenden und besser zum Erlernen grundlegender Anatomie geeignet waren.
Die menschliche Autopsie ist seit dem 17. Jahrhundert eine Standardlehrmethode in der medizinischen Ausbildung [1, 2].Aufgrund des begrenzten Zugangs, der hohen Kosten für die Pflege von Leichen [3, 4], einer erheblichen Verkürzung der Zeit für das Anatomietraining [1, 5] und des technologischen Fortschritts [3, 6] ist der Anatomieunterricht, der mit traditionellen Präparationsmethoden unterrichtet wird, jedoch rückläufig .Dies eröffnet neue Möglichkeiten für die Erforschung neuer Lehrmethoden und -werkzeuge, wie beispielsweise plastinierte menschliche Proben und 3D-gedruckte (3DP) Modelle [6,7,8].
Jedes dieser Tools hat Vor- und Nachteile.Die plattierten Proben sind trocken, geruchlos, realistisch und ungefährlich [9,10,11], was sie ideal für den Unterricht und die Einbindung von Studenten in das Studium und Verständnis der Anatomie macht.Allerdings sind sie auch starr und weniger flexibel [10, 12], sodass man davon ausgeht, dass sie schwieriger zu manipulieren sind und tiefere Strukturen erreichen [9].Was die Kosten betrifft, sind plastifizierte Proben im Allgemeinen teurer in der Anschaffung und Wartung als 3DP-Modelle [6,7,8].Andererseits erlauben 3DP-Modelle unterschiedliche Texturen [7, 13] und Farben [6, 14] und können bestimmten Teilen zugeordnet werden, was den Schülern hilft, wichtige Strukturen leichter zu identifizieren, zu unterscheiden und sich daran zu erinnern, obwohl dies weniger realistisch als plastifiziert erscheint Proben.
In einer Reihe von Studien wurden die Lernergebnisse/Leistungen verschiedener Arten anatomischer Instrumente wie plastifizierte Proben, 2D-Bilder, Nassschnitte, Anatomage-Tische (Anatomage Inc., San Jose, CA) und 3DP-Modelle untersucht [11, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21].Allerdings unterschieden sich die Ergebnisse je nach Wahl des Trainingsinstruments in der Kontroll- und Interventionsgruppe sowie je nach unterschiedlichen anatomischen Regionen [14, 22].Beispielsweise berichteten Studierende bei der Kombination mit Nasspräparation [11, 15] und Autopsietischen [20] über eine höhere Lernzufriedenheit und eine höhere Einstellung gegenüber plastinierten Proben.Ebenso spiegelt die Verwendung von Plastinationsmustern den positiven Effekt des objektiven Wissens der Studierenden wider [23, 24].
3DP-Modelle werden häufig als Ergänzung zu traditionellen Lehrmethoden eingesetzt [14,17,21].Loke et al.(2017) berichteten über die Verwendung des 3DP-Modells zum Verständnis angeborener Herzfehler bei einem Kinderarzt [18].Diese Studie zeigte, dass die 3DP-Gruppe im Vergleich zur 2D-Bildgebungsgruppe eine höhere Lernzufriedenheit, ein besseres Verständnis der Fallot-Tetrade und eine verbesserte Fähigkeit zum Patientenmanagement (Selbstwirksamkeit) aufwies.Das Studium der Anatomie des Gefäßbaums und der Schädelanatomie mithilfe von 3DP-Modellen bietet die gleiche Lernzufriedenheit wie 2D-Bilder [16, 17].Diese Studien haben gezeigt, dass 3DP-Modelle hinsichtlich der von den Studierenden wahrgenommenen Lernzufriedenheit den 2D-Illustrationen überlegen sind.Es gibt jedoch nur begrenzte Studien, die speziell Multimaterial-3DP-Modelle mit plastifizierten Proben vergleichen.Mogali et al.(2021) verwendeten das Plastinationsmodell mit seinen 3DP-Herz- und Halsmodellen und berichteten über einen ähnlichen Wissenszuwachs zwischen Kontroll- und Versuchsgruppen [21].
Es bedarf jedoch weiterer Belege, um ein tieferes Verständnis dafür zu erlangen, warum die Lernerfahrung von Schülern von der Wahl anatomischer Instrumente und verschiedener Körperteile und Organe abhängt [14, 22].Humanistische Werte sind ein interessanter Aspekt, der diese Wahrnehmung beeinflussen kann.Damit ist der Respekt, die Fürsorge, das Einfühlungsvermögen und das Mitgefühl gemeint, die von Studenten erwartet werden, die Ärzte werden [25, 26].Bei Autopsien wird traditionell nach humanistischen Werten gesucht, da den Schülern beigebracht wird, sich in gespendete Leichen hineinzuversetzen und sich um sie zu kümmern. Deshalb hat das Studium der Anatomie schon immer einen besonderen Stellenwert eingenommen [27, 28].Dies wird jedoch bei Plastifizier- und 3DP-Werkzeugen selten gemessen.Im Gegensatz zu geschlossenen Likert-Umfragefragen bieten qualitative Datenerhebungsmethoden wie Fokusgruppendiskussionen und offene Umfragefragen Einblick in die Kommentare der Teilnehmer, die in zufälliger Reihenfolge verfasst wurden, um die Auswirkungen neuer Lerntools auf ihre Lernerfahrung zu erklären.
Diese Forschung zielte also darauf ab, die Frage zu beantworten, wie Studierende die Anatomie anders wahrnehmen, wenn sie zum Erlernen der Anatomie vorgegebene Werkzeuge (Plastination) im Vergleich zu physischen 3D-gedruckten Bildern erhalten.
Um die oben genannten Fragen zu beantworten, haben Studierende die Möglichkeit, durch Teaminteraktion und Zusammenarbeit anatomisches Wissen zu erwerben, zu sammeln und zu teilen.Dieses Konzept steht in guter Übereinstimmung mit der konstruktivistischen Theorie, nach der Einzelpersonen oder soziale Gruppen ihr Wissen aktiv schaffen und teilen [29].Solche Interaktionen (zum Beispiel zwischen Gleichaltrigen, zwischen Schülern und Lehrern) wirken sich auf die Lernzufriedenheit aus [30, 31].Gleichzeitig wird die Lernerfahrung der Studierenden auch von Faktoren wie Lernkomfort, Umgebung, Lehrmethoden und Kursinhalten beeinflusst [32].Anschließend können diese Eigenschaften das Lernen der Schüler und die Beherrschung der für sie interessanten Themen beeinflussen [33, 34].Dies hängt möglicherweise mit der theoretischen Perspektive der pragmatischen Erkenntnistheorie zusammen, bei der die anfängliche Ernte oder Formulierung persönlicher Erfahrungen, Intelligenz und Überzeugungen die nächste Vorgehensweise bestimmen kann [35].Der pragmatische Ansatz ist sorgfältig geplant, um komplexe Themen und deren Abfolge durch Interviews und Umfragen zu identifizieren und anschließend eine thematische Analyse durchzuführen [36].
Leichenproben gelten oft als stille Mentoren, da sie als bedeutende Geschenke zum Wohle der Wissenschaft und der Menschheit angesehen werden und bei den Studenten Respekt und Dankbarkeit gegenüber ihren Spendern hervorrufen [37, 38].Frühere Studien berichteten über ähnliche oder höhere objektive Ergebnisse zwischen der Leichen-/Plastinationsgruppe und der 3DP-Gruppe [21, 39], es war jedoch unklar, ob die Schüler zwischen den beiden Gruppen die gleichen Lernerfahrungen, einschließlich humanistischer Werte, teilen.Für die weitere Forschung nutzt diese Studie das Prinzip des Pragmatismus [36], um die Lernerfahrung und Eigenschaften von 3DP-Modellen (Farbe und Textur) zu untersuchen und sie basierend auf dem Feedback der Studierenden mit plastinierten Proben zu vergleichen.
Die Wahrnehmungen der Schüler können dann die Entscheidungen der Pädagogen über die Auswahl geeigneter Anatomiewerkzeuge beeinflussen, basierend darauf, was für den Anatomieunterricht effektiv ist und was nicht.Diese Informationen können Pädagogen auch dabei helfen, die Präferenzen der Schüler zu erkennen und geeignete Analysetools zu verwenden, um ihre Lernerfahrung zu verbessern.
Diese qualitative Studie zielte darauf ab, anhand von plastifizierten Herz- und Halsproben im Vergleich zu 3DP-Modellen zu untersuchen, was Studierende als wichtige Lernerfahrung betrachten.Laut einer vorläufigen Studie von Mogali et al.Im Jahr 2018 hielten Studierende plastinierte Präparate für realistischer als 3DP-Modelle [7].Nehmen wir also an:
Da Plastinationen aus echten Leichen hergestellt wurden, wurde von den Studierenden erwartet, dass sie Plastinationen im Hinblick auf Authentizität und humanistischen Wert positiver bewerten als 3DP-Modelle.
Diese qualitative Studie steht im Zusammenhang mit zwei früheren quantitativen Studien [21, 40], da die in allen drei Studien präsentierten Daten gleichzeitig von derselben Stichprobe studentischer Teilnehmer erhoben wurden.Der erste Artikel demonstrierte ähnliche objektive Maße (Testergebnisse) zwischen der Plastinations- und der 3DP-Gruppe [21], und der zweite Artikel nutzte die Faktorenanalyse, um ein psychometrisch validiertes Instrument (vier Faktoren, 19 Items) zur Messung von Bildungskonstrukten wie Lernzufriedenheit, Selbstwirksamkeit, humanistische Werte und Einschränkungen der Lernmedien [40].Diese Studie untersuchte hochwertige offene Diskussionen und Fokusgruppendiskussionen, um herauszufinden, was Studenten beim Erlernen der Anatomie anhand von plastinierten Präparaten und 3D-gedruckten Modellen für wichtig halten.Daher unterscheidet sich diese Studie von den beiden vorherigen Artikeln in Bezug auf Forschungsziele/-fragen, Daten und Analysemethoden, um Einblicke in qualitatives studentisches Feedback (Freitextkommentare plus Fokusgruppendiskussion) zum Einsatz von 3DP-Tools im Vergleich zu plastifizierten Proben zu gewinnen.Dies bedeutet, dass die vorliegende Studie grundsätzlich eine andere Forschungsfrage löst als die beiden vorherigen Artikel [21, 40].
An der Einrichtung des Autors ist die Anatomie in den ersten beiden Jahren des fünfjährigen Bachelor of Medicine- und Bachelor of Surgery (MBBS)-Programms in systemische Kurse wie Herz-Lungen-, Endokrinologie, Bewegungsapparat usw. integriert.Zur Unterstützung der allgemeinen anatomischen Praxis werden häufig Gipspräparate, Kunststoffmodelle, medizinische Bilder und virtuelle 3D-Modelle anstelle von Dissektions- oder Nasssektionspräparaten verwendet.Gruppenunterricht ersetzt die traditionellen Vorlesungen, wobei der Schwerpunkt auf der Anwendung des erworbenen Wissens liegt.Am Ende jedes Systemmoduls absolvieren Sie einen Online-Übungstest zur formativen Anatomie, der 20 einzelne beste Antworten (SBAs) zu den Themen allgemeine Anatomie, Bildgebung und Histologie umfasst.Insgesamt wurden während des Experiments fünf formative Tests durchgeführt (drei im ersten Jahr und zwei im zweiten Jahr).Die kombinierte umfassende schriftliche Beurteilung für die Jahrgänge 1 und 2 umfasst zwei Arbeiten mit jeweils 120 SBAs.Die Anatomie wird Teil dieser Beurteilungen und der Beurteilungsplan legt die Anzahl der einzubeziehenden anatomischen Fragen fest.
Um das Verhältnis von Schülern zu Proben zu verbessern, wurden interne 3DP-Modelle basierend auf plastinierten Proben für das Lehren und Lernen der Anatomie untersucht.Dies bietet die Möglichkeit, den pädagogischen Wert neuer 3DP-Modelle im Vergleich zu plastinierten Präparaten zu ermitteln, bevor sie offiziell in den Anatomielehrplan aufgenommen werden.
In dieser Studie wurde eine Computertomographie (CT) (64-Schicht-CT-Scanner Somatom Definition Flash, Siemens Healthcare, Erlangen, Deutschland) an Kunststoffmodellen des Herzens (ein ganzes Herz und ein Herz im Querschnitt) sowie von Kopf und Hals durchgeführt ( ein ganzer und ein mittlerer Kopf-Hals-Bereich) (Abb. 1).DICOM-Bilder (Digital Imaging and Communications in Medicine) wurden erfasst und zur strukturellen Segmentierung nach Typ wie Muskeln, Arterien, Nerven und Knochen in 3D Slicer (Versionen 4.8.1 und 4.10.2, Harvard Medical School, Boston, Massachusetts) geladen .Die segmentierten Dateien wurden in Materialise Magics (Version 22, Materialise NV, Leuven, Belgien) geladen, um die Rauschhüllen zu entfernen, und die Druckmodelle wurden im STL-Format gespeichert, die dann auf einen Objet 500 Connex3 Polyjet-Drucker (Stratasys, Eden) übertragen wurden Prairie, MN), um anatomische 3D-Modelle zu erstellen.Photopolymerisierbare Harze und transparente Elastomere (VeroYellow, VeroMagenta und TangoPlus) härten Schicht für Schicht unter Einwirkung von UV-Strahlung aus und verleihen jeder anatomischen Struktur ihre eigene Textur und Farbe.
In dieser Studie verwendete Anatomie-Lernwerkzeuge.Links: Hals;rechts: plattiertes und 3D-gedrucktes Herz.
Darüber hinaus wurden die aufsteigende Aorta und das Koronarsystem aus dem Gesamtherzmodell ausgewählt und Basisgerüste zur Befestigung am Modell konstruiert (Version 22, Materialise NV, Leuven, Belgien).Das Modell wurde auf einem Raise3D Pro2-Drucker (Raise3D Technologies, Irvine, CA) unter Verwendung von thermoplastischem Polyurethan (TPU)-Filament gedruckt.Um die Arterien des Modells darzustellen, musste das gedruckte TPU-Trägermaterial entfernt und die Blutgefäße mit rotem Acryl bemalt werden.
Studienanfänger des Bachelor of Medicine an der medizinischen Fakultät Lee Kong Chiang im Studienjahr 2020–2021 (n = 163, 94 Männer und 69 Frauen) erhielten per E-Mail eine Einladung zur Teilnahme an dieser Studie als freiwillige Aktivität.Das randomisierte Cross-Over-Experiment wurde in zwei Schritten durchgeführt, zunächst mit einem Herzschnitt und dann mit einem Halsschnitt.Zwischen den beiden Phasen liegt eine sechswöchige Auswaschphase, um Resteffekte zu minimieren.In beiden Phasen waren die Schüler blind gegenüber Lernthemen und Gruppenaufgaben.Nicht mehr als sechs Personen in einer Gruppe.Studierende, die im ersten Schritt plastinierte Proben erhielten, erhielten im zweiten Schritt 3DP-Modelle.In jeder Phase erhalten beide Gruppen eine Einführungsvorlesung (30 Minuten) von einem Dritten (leitender Lehrer), gefolgt von einem Selbststudium (50 Minuten) unter Verwendung der bereitgestellten Tools und Handouts zum Selbststudium.
Die COREQ-Checkliste (Comprehensive Criteria for Qualitative Research Reporting) dient als Leitfaden für qualitative Forschung.
Die Studierenden gaben durch eine Umfrage, die drei offene Fragen zu ihren Stärken, Schwächen und Entwicklungsmöglichkeiten umfasste, Feedback zum Forschungslernmaterial.Alle 96 Befragten gaben freie Antworten.Anschließend nahmen acht studentische Freiwillige (n = 8) an der Fokusgruppe teil.Die Interviews wurden im Anatomy Training Center (wo die Experimente durchgeführt wurden) durchgeführt und von Investigator 4 (Ph.D.) durchgeführt, einem männlichen Nicht-Anatomie-Lehrer mit über 10 Jahren Erfahrung in der TBL-Moderation, der jedoch nicht am Studienteam beteiligt war Ausbildung.Den Studierenden waren die persönlichen Merkmale der Forscher (und auch der Forschungsgruppe) vor Beginn der Studie nicht bekannt, die Einwilligungserklärung informierte sie jedoch über den Zweck der Studie.An der Fokusgruppe nahmen nur Forscher 4 und Studierende teil.Der Forscher beschrieb den Studierenden die Fokusgruppe und fragte sie, ob sie teilnehmen möchten.Sie teilten ihre Erfahrungen beim Erlernen des 3D-Drucks und der Plastination und waren sehr begeistert.Der Moderator stellte sechs Leitfragen, um die Schüler zum Durcharbeiten zu ermutigen (Ergänzungsmaterial 1).Beispiele hierfür sind die Diskussion von Aspekten anatomischer Instrumente, die das Lernen und Lernen fördern, und die Rolle von Empathie bei der Arbeit mit solchen Proben.„Wie würden Sie Ihre Erfahrung beim Studium der Anatomie anhand plastinierter Präparate und 3D-gedruckter Kopien beschreiben?“war die erste Frage des Interviews.Alle Fragen sind offen, sodass Benutzer Fragen frei und ohne voreingenommene Bereiche beantworten können. So können neue Daten entdeckt und Herausforderungen mit Lerntools gemeistert werden.Die Teilnehmer erhielten keine Aufzeichnung von Kommentaren oder Analysen der Ergebnisse.Durch den freiwilligen Charakter der Studie konnte eine Datensättigung vermieden werden.Das gesamte Gespräch wurde zur Analyse aufgezeichnet.
Die Fokusgruppenaufzeichnung (35 Minuten) wurde wörtlich transkribiert und entpersonalisiert (Pseudonyme wurden verwendet).Darüber hinaus wurden offene Fragebogenfragen erhoben.Fokusgruppentranskripte und Umfragefragen wurden zur Datentriangulation und -aggregation in eine Microsoft Excel-Tabelle (Microsoft Corporation, Redmond, WA) importiert, um nach vergleichbaren oder konsistenten Ergebnissen oder neuen Ergebnissen zu suchen [41].Dies geschieht durch theoretische thematische Analyse [41, 42].Die Textantworten jedes Schülers werden zur Gesamtzahl der Antworten addiert.Das bedeutet, dass Kommentare, die mehrere Sätze enthalten, als ein Satz behandelt werden.Antworten mit den Tags „Null“, „Keine“ oder „Keine Kommentare“ werden ignoriert.Drei Forscher (eine Forscherin mit einem Doktortitel, eine Forscherin mit einem Master-Abschluss und ein männlicher Assistent mit einem Bachelor-Abschluss in Ingenieurwissenschaften und 1–3 Jahren Forschungserfahrung in der medizinischen Ausbildung) kodierten unabhängig voneinander unstrukturierte Daten induktiv.Drei Programmierer verwenden echte Zeichenblöcke, um Haftnotizen nach Ähnlichkeiten und Unterschieden zu kategorisieren.Es wurden mehrere Sitzungen durchgeführt, um Codes durch systematische und iterative Mustererkennung zu ordnen und zu gruppieren, wobei Codes gruppiert wurden, um Unterthemen (spezifische oder allgemeine Merkmale wie positive und negative Attribute von Lernwerkzeugen) zu identifizieren, die dann übergreifende Themen bildeten [41].Um einen Konsens zu erzielen, genehmigte ein sechsköpfiger männlicher Forscher (Ph.D.) mit 15 Jahren Erfahrung in der Lehre der Anatomie die endgültigen Fächer.
In Übereinstimmung mit der Deklaration von Helsinki hat das Institutional Review Board der Nanyang Technological University (IRB) (24.09.2019) das Studienprotokoll bewertet und die erforderlichen Genehmigungen eingeholt.Die Teilnehmer gaben ihr Einverständnis und wurden über ihr Recht informiert, jederzeit von der Teilnahme zurückzutreten.
96 Medizinstudenten im ersten Studienjahr gaben ihre vollständige Einverständniserklärung ab, gaben grundlegende demografische Daten wie Geschlecht und Alter an und erklärten, dass sie keine vorherige formelle Ausbildung in Anatomie hatten.An Phase I (Herz) und Phase II (Halsdissektion) waren 63 Teilnehmer (33 Männer und 30 Frauen) bzw. 33 Teilnehmer (18 Männer und 15 Frauen) beteiligt.Ihr Alter lag zwischen 18 und 21 Jahren (Mittelwert ± Standardabweichung: 19,3 ± 0,9 Jahre).Alle 96 Studierenden beantworteten den Fragebogen (keine Schulabbrecher) und 8 Studierende nahmen an Fokusgruppen teil.Es gab 278 offene Kommentare zu Vor- und Nachteilen sowie Verbesserungsbedarf.Es gab keine Widersprüche zwischen den analysierten Daten und dem Befundbericht.
Im Laufe der Fokusgruppendiskussionen und Umfrageantworten kristallisierten sich vier Themen heraus: wahrgenommene Authentizität, grundlegendes Verständnis und Komplexität, Haltungen des Respekts und der Fürsorge, Multimodalität und Führung (Abbildung 2).Jedes Thema wird im Folgenden ausführlicher beschrieben.
Die vier Themen – wahrgenommene Authentizität, grundlegendes Verständnis und Komplexität, Respekt und Fürsorge sowie Präferenz für Lernmedien – basieren auf der thematischen Analyse offener Umfragefragen und Fokusgruppendiskussionen.Die Elemente in den blauen und gelben Kästchen repräsentieren die Eigenschaften der plattierten Probe bzw. des 3DP-Modells.3DP = 3D-Druck
Die Studenten waren der Meinung, dass die plastinierten Proben realistischer waren, natürliche Farben aufwiesen, die echten Leichen besser entsprachen, und feinere anatomische Details aufwiesen als die 3DP-Modelle.Beispielsweise ist die Ausrichtung der Muskelfasern in plastifizierten Proben stärker ausgeprägt als in 3DP-Modellen.Dieser Kontrast wird in der folgenden Aussage dargestellt.
„…sehr detailliert und genau, wie von einer echten Person (C17-Teilnehmer; Freiform-Plastinationsbewertung).“
Die Studenten stellten fest, dass die 3DP-Tools zum Erlernen der grundlegenden Anatomie und zur Beurteilung wichtiger makroskopischer Merkmale nützlich seien, während die plastifizierten Proben ideal seien, um ihr Wissen und Verständnis komplexer anatomischer Strukturen und Regionen weiter zu erweitern.Die Studenten waren der Meinung, dass beide Instrumente zwar exakte Nachbildungen voneinander waren, ihnen jedoch bei der Arbeit mit 3DP-Modellen im Vergleich zu plastinierten Proben wertvolle Informationen fehlten.Dies wird in der folgenden Erklärung erläutert.
„…es gab einige Schwierigkeiten wie… kleine Details wie die Fossa ovale… im Allgemeinen kann ein 3D-Modell des Herzens verwendet werden… für den Hals werde ich das Plastinationsmodell vielleicht sicherer studieren (Teilnehmer PA1; 3DP, Fokusgruppendiskussion“) .
„… grobe Strukturen sind zu sehen … im Detail sind 3DP-Proben nützlich, um beispielsweise gröbere Strukturen (und) größere, leicht identifizierbare Dinge wie Muskeln und Organe zu untersuchen … vielleicht (für) Menschen, die möglicherweise keinen Zugang zu plastinierten Proben haben ( PA3-Teilnehmer; 3DP, Fokusgruppendiskussion)“.
Die Studierenden äußerten mehr Respekt und Sorge vor den plastinierten Präparaten, waren aber auch besorgt über die Zerstörung der Struktur aufgrund ihrer Zerbrechlichkeit und mangelnden Flexibilität.Im Gegenteil, die Studierenden erweiterten ihre praktische Erfahrung, indem sie erkannten, dass 3DP-Modelle bei Beschädigung reproduziert werden könnten.
„… wir neigen auch dazu, vorsichtiger mit Plastinationsmustern umzugehen (PA2-Teilnehmer; Plastination, Fokusgruppendiskussion)“.
„...bei Plastinationspräparaten ist es wie...etwas, das über einen langen Zeitraum erhalten geblieben ist.Wenn ich es beschädigt habe … Ich denke, wir wissen, dass es nach einem ernsteren Schaden aussieht, weil es eine Vorgeschichte hat (PA3-Teilnehmer; Plastination, Fokusgruppendiskussion).“
„3D-gedruckte Modelle können relativ schnell und einfach hergestellt werden. Dadurch werden 3D-Modelle für mehr Menschen zugänglich und das Lernen erleichtert, ohne dass Muster weitergegeben werden müssen (I38-Mitwirkender; 3DP, Freitextprüfung).“
„…mit 3D-Modellen können wir ein bisschen herumspielen, ohne uns zu große Sorgen darüber machen zu müssen, dass sie beschädigt werden, etwa bei Proben … (PA2-Teilnehmer; 3DP, Fokusgruppendiskussion).“
Den Studierenden zufolge ist die Anzahl der plastinierten Präparate begrenzt und der Zugang zu tieferen Strukturen aufgrund ihrer Steifheit schwierig.Für das 3DP-Modell hoffen sie, die anatomischen Details weiter zu verfeinern, indem sie das Modell auf Interessenbereiche für personalisiertes Lernen zuschneiden.Die Studierenden waren sich einig, dass sowohl plastifizierte als auch 3DP-Modelle in Kombination mit anderen Arten von Lehrmitteln wie dem Anatomage-Tisch verwendet werden können, um das Lernen zu verbessern.
„Einige tiefe innere Strukturen sind schlecht sichtbar (Teilnehmer C14; Plastination, Freiformkommentar).“
„Vielleicht wären Autopsietabellen und andere Methoden eine sehr sinnvolle Ergänzung (Mitglied C14; Plastination, Freitextprüfung).“
„Indem Sie sicherstellen, dass die 3D-Modelle gut detailliert sind, können Sie separate Modelle erstellen, die sich auf verschiedene Bereiche und unterschiedliche Aspekte konzentrieren, wie z. B. Nerven und Blutgefäße (Teilnehmer I26; 3DP, Freitextüberprüfung).“
Die Studenten schlugen außerdem vor, eine Demonstration für den Lehrer einzubauen, um zu erklären, wie das Modell richtig verwendet wird, oder zusätzliche Anleitungen zu kommentierten Beispielbildern, um das Studium und das Verständnis in den Vorlesungsnotizen zu erleichtern, obwohl sie anerkannten, dass die Studie speziell für das Selbststudium konzipiert war.
„…Ich schätze den unabhängigen Forschungsstil…vielleicht könnte mehr Anleitung in Form von gedruckten Folien oder einigen Notizen gegeben werden…(Teilnehmer C02; Freitextkommentare im Allgemeinen).“
„Inhaltsexperten oder zusätzliche visuelle Tools wie Animationen oder Videos können uns helfen, die Struktur von 3D-Modellen besser zu verstehen (Mitglied C38; Freitextbewertungen im Allgemeinen).“
Medizinstudierende im ersten Studienjahr wurden zu ihren Lernerfahrungen und der Qualität der 3D-gedruckten und plastifizierten Proben befragt.Wie erwartet empfanden die Studenten die plastifizierten Proben als realistischer und genauer als die 3D-gedruckten.Diese Ergebnisse werden durch eine Vorstudie bestätigt [7].Da die Aufzeichnungen aus gespendeten Leichen stammen, sind sie authentisch.Obwohl es sich um eine 1:1-Nachbildung eines plastinierten Präparats mit ähnlichen morphologischen Eigenschaften handelte [8], galt das polymerbasierte 3D-gedruckte Modell als weniger realistisch und weniger realistisch, insbesondere bei Studierenden, bei denen Details wie die Ränder der ovalen Fossa sichtbar waren im 3DP-Modell des Herzens im Vergleich zum plastinierten Modell nicht sichtbar.Dies kann an der Qualität des CT-Bildes liegen, das keine klare Abgrenzung der Grenzen ermöglicht.Daher ist es schwierig, solche Strukturen in Segmentierungssoftware zu segmentieren, was sich auf den 3D-Druckprozess auswirkt.Dies kann Zweifel am Einsatz von 3DP-Tools aufkommen lassen, da befürchtet wird, dass wichtige Erkenntnisse verloren gehen, wenn Standardwerkzeuge wie plastifizierte Proben nicht verwendet werden.Für Studierende, die sich für eine chirurgische Ausbildung interessieren, kann es notwendig sein, praktische Modelle zu verwenden [43].Die aktuellen Ergebnisse ähneln früheren Studien, in denen festgestellt wurde, dass Kunststoffmodelle [44] und 3DP-Proben nicht die Genauigkeit realer Proben aufweisen [45].
Um die Zugänglichkeit für Studierende und damit die Zufriedenheit der Studierenden zu verbessern, müssen auch die Kosten und die Verfügbarkeit der Tools berücksichtigt werden.Die Ergebnisse unterstützen den Einsatz von 3DP-Modellen zur Gewinnung anatomischer Erkenntnisse aufgrund ihrer kostengünstigen Herstellung [6, 21].Dies steht im Einklang mit einer früheren Studie, die eine vergleichbare objektive Leistung von plastifizierten Modellen und 3DP-Modellen zeigte [21].Die Studierenden waren der Meinung, dass 3DP-Modelle für das Studium grundlegender anatomischer Konzepte, Organe und Merkmale nützlicher seien, während plastinierte Präparate besser für das Studium komplexer Anatomie geeignet seien.Darüber hinaus befürworteten die Studierenden die Verwendung von 3DP-Modellen in Verbindung mit vorhandenen Leichenproben und moderner Technologie, um das Verständnis der Studierenden für die Anatomie zu verbessern.Mehrere Möglichkeiten zur Darstellung desselben Objekts, z. B. Kartierung der Anatomie des Herzens anhand von Leichen, 3D-Druck, Patientenscans und virtuelle 3D-Modelle.Dieser multimodale Ansatz ermöglicht es den Schülern, Anatomie auf unterschiedliche Weise zu veranschaulichen, das Gelernte auf unterschiedliche Weise zu kommunizieren und die Schüler auf unterschiedliche Weise einzubeziehen [44].Untersuchungen haben gezeigt, dass authentische Lernmaterialien wie Leichenwerkzeuge für einige Schüler hinsichtlich der kognitiven Belastung, die mit dem Erlernen der Anatomie verbunden ist, eine Herausforderung darstellen können [46].Es ist von entscheidender Bedeutung, die Auswirkungen der kognitiven Belastung auf das Lernen der Schüler zu verstehen und Technologien zur Reduzierung der kognitiven Belastung anzuwenden, um eine bessere Lernumgebung zu schaffen [47, 48].Bevor Schüler mit Leichenmaterial vertraut gemacht werden, können 3DP-Modelle eine nützliche Methode sein, um grundlegende und wichtige Aspekte der Anatomie zu demonstrieren, um die kognitive Belastung zu reduzieren und das Lernen zu verbessern.Darüber hinaus können Studierende die 3DP-Modelle zur Durchsicht mit nach Hause nehmen, in Kombination mit Lehrbüchern und Vorlesungsmaterialien, und das Studium der Anatomie über das Labor hinaus erweitern [45].Allerdings wurde die Praxis der Entfernung von 3DP-Komponenten in der Institution des Autors noch nicht umgesetzt.
In dieser Studie wurden plastinierte Proben mehr respektiert als 3DP-Nachbildungen.Diese Schlussfolgerung steht im Einklang mit früheren Untersuchungen, die zeigen, dass Leichenproben als „erster Patient“ Respekt und Empathie erfordern, künstliche Modelle hingegen nicht [49].Realistisches plastiniertes menschliches Gewebe ist intim und realistisch.Die Verwendung von Leichenmaterial ermöglicht es den Studierenden, humanistische und ethische Ideale zu entwickeln [50].Darüber hinaus kann die Wahrnehmung von Plastinationsmustern durch Schüler durch ihr wachsendes Wissen über Leichenspendeprogramme und/oder den Plastinationsprozess beeinflusst werden.Bei der Plastination handelt es sich um gespendete Leichen, die das Einfühlungsvermögen, die Bewunderung und die Dankbarkeit widerspiegeln, die Studierende für ihre Spender empfinden [10, 51].Diese Eigenschaften zeichnen humanistische Pflegekräfte aus und können, wenn sie gepflegt werden, ihnen dabei helfen, beruflich voranzukommen, indem sie den Patienten Wertschätzung und Einfühlungsvermögen entgegenbringen [25, 37].Dies ist vergleichbar mit stillen Tutoren, die nasse menschliche Präparationen anwenden [37,52,53].Da die Präparate für die Plastination von Leichen gespendet wurden, galten sie von den Studenten als stille Tutoren, was diesem neuen Lehrmittel Respekt einbrachte.Obwohl sie wissen, dass 3DP-Modelle von Maschinen hergestellt werden, nutzen sie sie dennoch gerne.Jede Gruppe fühlt sich umsorgt und das Modell wird mit Sorgfalt behandelt, um seine Integrität zu wahren.Die Studierenden wissen möglicherweise bereits, dass 3DP-Modelle zu Bildungszwecken aus Patientendaten erstellt werden.Bevor die Studierenden mit dem formellen Studium der Anatomie beginnen, wird am Institut des Autors ein Einführungskurs in die Geschichte der Anatomie abgehalten, wonach die Studierenden einen Eid ablegen.Der Hauptzweck des Eides besteht darin, den Schülern ein Verständnis für humanistische Werte, Respekt vor anatomischen Instrumenten und Professionalität zu vermitteln.Die Kombination aus anatomischen Instrumenten und Engagement kann dazu beitragen, den Schülern ein Gefühl der Fürsorge und des Respekts zu vermitteln und sie möglicherweise an ihre zukünftige Verantwortung gegenüber den Patienten zu erinnern [54].
Im Hinblick auf zukünftige Verbesserungen der Lernwerkzeuge haben Studierende sowohl der Plastinations- als auch der 3DP-Gruppe die Angst vor Strukturzerstörung in ihre Teilnahme und ihr Lernen einbezogen.Während der Fokusgruppendiskussionen wurden jedoch Bedenken hinsichtlich der Störung der Struktur plattierter Proben geäußert.Diese Beobachtung wird durch frühere Studien an plastifizierten Proben bestätigt [9, 10].Strukturmanipulationen, insbesondere Halsmodelle, sind notwendig, um tiefere Strukturen zu erforschen und dreidimensionale räumliche Zusammenhänge zu verstehen.Die Verwendung taktiler (taktiler) und visueller Informationen hilft den Schülern, sich ein detaillierteres und vollständigeres mentales Bild dreidimensionaler anatomischer Teile zu machen [55].Studien haben gezeigt, dass die taktile Manipulation physischer Objekte die kognitive Belastung verringern und zu einem besseren Verständnis und einer besseren Speicherung von Informationen führen kann [55].Es wurde vermutet, dass die Ergänzung von 3DP-Modellen mit plastifizierten Proben die Interaktion der Schüler mit den Proben verbessern kann, ohne eine Beschädigung der Strukturen befürchten zu müssen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 21. Juli 2023