การพิมพ์ 3 มิติเป็นเครื่องมือการสอนกายวิภาคของมนุษย์ปกติ: การทบทวนอย่างเป็นระบบ |บีเอ็มซีการแพทย์ศึกษา

แบบจำลองทางกายวิภาคที่พิมพ์สามมิติ (3DPAM) ดูเหมือนจะเป็นเครื่องมือที่เหมาะสมเนื่องจากมีคุณค่าทางการศึกษาและความเป็นไปได้วัตถุประสงค์ของการทบทวนนี้คือเพื่ออธิบายและวิเคราะห์วิธีการที่ใช้ในการสร้าง 3DPAM สำหรับการสอนกายวิภาคของมนุษย์และเพื่อประเมินการมีส่วนร่วมในการสอน
การค้นหาทางอิเล็กทรอนิกส์ดำเนินการใน PubMed โดยใช้คำต่อไปนี้: การศึกษา โรงเรียน การเรียนรู้ การสอน การฝึกอบรม การสอน การศึกษา สามมิติ 3 มิติ 3 มิติ การพิมพ์ การพิมพ์ การพิมพ์ กายวิภาคศาสตร์ กายวิภาคศาสตร์ กายวิภาคศาสตร์ และกายวิภาคศาสตร์ .-ข้อค้นพบ ได้แก่ ลักษณะการศึกษา การออกแบบแบบจำลอง การประเมินทางสัณฐานวิทยา ผลการศึกษา จุดแข็งและจุดอ่อน
ในบรรดาบทความที่ได้รับการคัดเลือก 68 บทความ การศึกษาจำนวนมากที่สุดมุ่งเน้นไปที่บริเวณกะโหลกศีรษะ (33 บทความ)51 บทความกล่าวถึงการพิมพ์กระดูกใน 47 บทความ 3DPAM ได้รับการพัฒนาโดยอาศัยการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์มีกระบวนการพิมพ์ห้ากระบวนการพลาสติกและอนุพันธ์ถูกนำมาใช้ในการศึกษา 48 ชิ้นแต่ละการออกแบบมีราคาตั้งแต่ 1.25 ถึง 2,800 เหรียญสหรัฐการศึกษาสามสิบเจ็ดเรื่องเปรียบเทียบ 3DPAM กับแบบจำลองอ้างอิงบทความสามสิบสามตรวจสอบกิจกรรมการศึกษาประโยชน์หลักคือคุณภาพของการมองเห็นและการสัมผัส ประสิทธิภาพการเรียนรู้ ความสามารถในการทำซ้ำ ความสามารถในการปรับแต่งและความคล่องตัว การประหยัดเวลา การบูรณาการกายวิภาคศาสตร์เชิงฟังก์ชัน ความสามารถในการหมุนเวียนจิตที่ดีขึ้น การเก็บรักษาความรู้ และความพึงพอใจของครู/นักเรียนข้อเสียเปรียบหลักเกี่ยวข้องกับการออกแบบ: ความสม่ำเสมอ การขาดรายละเอียดหรือความโปร่งใส สีที่สว่างเกินไป ใช้เวลาพิมพ์นาน และต้นทุนสูง
การทบทวนอย่างเป็นระบบนี้แสดงให้เห็นว่า 3DPAM มีความคุ้มค่าและมีประสิทธิผลในการสอนกายวิภาคศาสตร์แบบจำลองที่สมจริงมากขึ้นจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติที่มีราคาแพงกว่าและใช้เวลาในการออกแบบนานขึ้น ซึ่งจะเพิ่มต้นทุนโดยรวมอย่างมากสิ่งสำคัญคือการเลือกวิธีการถ่ายภาพที่เหมาะสมจากมุมมองด้านการสอน 3DPAM เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการสอนกายวิภาคศาสตร์ โดยมีผลกระทบเชิงบวกต่อผลลัพธ์การเรียนรู้และความพึงพอใจผลการสอนของ 3DPAM จะดีที่สุดเมื่อสร้างบริเวณทางกายวิภาคที่ซับซ้อน และนักเรียนใช้มันตั้งแต่เนิ่นๆ ในการฝึกอบรมทางการแพทย์
การชำแหละซากสัตว์มีมาตั้งแต่สมัยกรีกโบราณ และเป็นหนึ่งในวิธีการหลักในการสอนกายวิภาคศาสตร์การผ่าศพระหว่างการฝึกภาคปฏิบัติใช้ในหลักสูตรทฤษฎีของนักศึกษาแพทย์มหาวิทยาลัย และปัจจุบันถือเป็นมาตรฐานทองคำสำหรับการศึกษากายวิภาคศาสตร์ [1,2,3,4,5]อย่างไรก็ตาม มีอุปสรรคหลายประการในการใช้ตัวอย่างซากศพของมนุษย์ ทำให้เกิดการค้นหาเครื่องมือการฝึกอบรมใหม่ๆ [6, 7]เครื่องมือใหม่บางส่วนเหล่านี้ ได้แก่ เทคโนโลยีความเป็นจริงเสริม เครื่องมือดิจิทัล และการพิมพ์ 3 มิติจากการทบทวนวรรณกรรมล่าสุดโดยซานโตสและคณะ[8] ในแง่ของคุณค่าของเทคโนโลยีใหม่ในการสอนกายวิภาคศาสตร์ การพิมพ์ 3 มิติดูเหมือนจะเป็นหนึ่งในทรัพยากรที่สำคัญที่สุด ทั้งในแง่ของคุณค่าทางการศึกษาสำหรับนักเรียน และในแง่ของความเป็นไปได้ในการดำเนินการ [4,9,10] .
การพิมพ์ 3 มิติไม่ใช่เรื่องใหม่สิทธิบัตรแรกที่เกี่ยวข้องกับเทคโนโลยีนี้ย้อนกลับไปในปี 1984: A Le Méhauté, O De Witte และ JC André ในฝรั่งเศส และสามสัปดาห์ต่อมา C Hull ในสหรัฐอเมริกาตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา เทคโนโลยีก็มีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องและการใช้งานก็ขยายออกไปในหลายๆ ด้านตัวอย่างเช่น NASA พิมพ์วัตถุชิ้นแรกที่อยู่นอกโลกในปี 2014 [11]วงการแพทย์ยังได้นำเครื่องมือใหม่นี้มาใช้ ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความปรารถนาที่จะพัฒนายาเฉพาะบุคคล [12]
ผู้เขียนหลายคนได้แสดงให้เห็นถึงประโยชน์ของการใช้แบบจำลองทางกายวิภาคที่พิมพ์ด้วยเครื่องพิมพ์ 3 มิติ (3DPAM) ในการศึกษาทางการแพทย์ [10, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]เมื่อสอนกายวิภาคศาสตร์ของมนุษย์ จำเป็นต้องมีแบบจำลองที่ไม่ใช่ทางพยาธิวิทยาและแบบจำลองทางกายวิภาคปกติการทบทวนบางส่วนได้ตรวจสอบแบบจำลองการฝึกอบรมทางพยาธิวิทยาหรือทางการแพทย์/การผ่าตัด [8, 20, 21]ในการพัฒนาโมเดลไฮบริดสำหรับการสอนกายวิภาคของมนุษย์ที่รวมเอาเครื่องมือใหม่ๆ เช่น การพิมพ์ 3 มิติ เราได้ดำเนินการทบทวนอย่างเป็นระบบเพื่ออธิบายและวิเคราะห์ว่าวัตถุที่พิมพ์ 3 มิติถูกสร้างขึ้นเพื่อสอนกายวิภาคของมนุษย์อย่างไร และวิธีที่นักเรียนประเมินประสิทธิผลของการเรียนรู้โดยใช้วัตถุ 3 มิติเหล่านี้
การทบทวนวรรณกรรมอย่างเป็นระบบนี้ดำเนินการในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2565 โดยใช้แนวทาง PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Review and Systematic Review) โดยไม่มีข้อจำกัดด้านเวลา [22]
เกณฑ์การคัดเลือกคืองานวิจัยทั้งหมดที่ใช้ 3DPAM ในการสอน/การเรียนรู้กายวิภาคศาสตร์ไม่รวมการวิจารณ์วรรณกรรม จดหมาย หรือบทความที่เน้นไปที่แบบจำลองทางพยาธิวิทยา แบบจำลองสัตว์ แบบจำลองทางโบราณคดี และแบบจำลองการฝึกอบรมทางการแพทย์/ศัลยกรรมคัดเลือกเฉพาะบทความที่ตีพิมพ์เป็นภาษาอังกฤษเท่านั้นไม่รวมบทความที่ไม่มีบทคัดย่อออนไลน์รวมบทความที่รวมแบบจำลองหลายแบบ อย่างน้อยหนึ่งรายการเป็นแบบปกติทางกายวิภาคหรือมีพยาธิวิทยาเล็กน้อยที่ไม่ส่งผลกระทบต่อคุณค่าการสอน
การค้นหาวรรณกรรมได้ดำเนินการในฐานข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ PubMed (หอสมุดแพทยศาสตร์แห่งชาติ NCBI) เพื่อระบุการศึกษาที่เกี่ยวข้องซึ่งเผยแพร่จนถึงเดือนมิถุนายน 2022 ใช้คำค้นหาต่อไปนี้: การศึกษา โรงเรียน การสอน การสอน การเรียนรู้ การสอน การศึกษา สาม- มิติ, 3 มิติ, 3 มิติ, การพิมพ์, การพิมพ์, การพิมพ์, กายวิภาคศาสตร์, กายวิภาคศาสตร์, กายวิภาคศาสตร์และกายวิภาคศาสตร์แบบสอบถามเดียวถูกดำเนินการ: (((การศึกษา[Title/Abstract] OR school[Title/Abstract] ORlearning[Title/Abstract] OR Teaching[Title/Abstract] OR training[Title/Abstract] OReach[Title/Abstract] ] หรือ การศึกษา [ชื่อเรื่อง/บทคัดย่อ]) และ (สามมิติ [ชื่อเรื่อง] หรือ 3 มิติ [ชื่อเรื่อง] หรือ 3 มิติ [ชื่อเรื่อง])) และ (พิมพ์ [ชื่อเรื่อง] หรือพิมพ์ [ชื่อเรื่อง] หรือพิมพ์ [ชื่อเรื่อง])) และ (กายวิภาคศาสตร์) [ชื่อเรื่อง ] ]/abstract] หรือกายวิภาคศาสตร์ [หัวข้อ/บทคัดย่อ] หรือกายวิภาคศาสตร์ [หัวข้อ/บทคัดย่อ] หรือกายวิภาคศาสตร์ [หัวข้อ/บทคัดย่อ])บทความเพิ่มเติมได้รับการระบุโดยการค้นหาฐานข้อมูล PubMed ด้วยตนเอง และตรวจสอบการอ้างอิงของบทความทางวิทยาศาสตร์อื่นๆไม่มีการใช้ข้อจำกัดด้านวันที่ แต่ใช้ตัวกรอง "บุคคล"
ชื่อเรื่องและบทคัดย่อที่ดึงมาทั้งหมดได้รับการคัดเลือกตามเกณฑ์การรวมและการคัดออกโดยผู้เขียนสองคน (EBR และ AL) และการศึกษาใดๆ ที่ไม่ตรงตามเกณฑ์คุณสมบัติทั้งหมดจะถูกยกเว้นสิ่งพิมพ์ฉบับเต็มของการศึกษาที่เหลือได้รับและตรวจสอบโดยผู้เขียนสามคน (EBR, EBE และ AL)เมื่อจำเป็น ความขัดแย้งในการเลือกบทความได้รับการแก้ไขโดยบุคคลที่สี่ (LT)สิ่งตีพิมพ์ที่ตรงตามเกณฑ์การคัดเลือกทั้งหมดถูกรวมอยู่ในการทบทวนนี้
การดึงข้อมูลดำเนินการอย่างอิสระโดยผู้เขียนสองคน (EBR และ AL) ภายใต้การดูแลของผู้เขียนคนที่สาม (LT)
- ข้อมูลการออกแบบแบบจำลอง: บริเวณทางกายวิภาค ชิ้นส่วนทางกายวิภาคเฉพาะ แบบจำลองเริ่มต้นสำหรับการพิมพ์ 3 มิติ วิธีการได้มา การแบ่งส่วนและซอฟต์แวร์การสร้างแบบจำลอง ประเภทเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ประเภทและปริมาณวัสดุ ขนาดการพิมพ์ สี ต้นทุนการพิมพ์
- การประเมินทางสัณฐานวิทยาของแบบจำลอง: แบบจำลองที่ใช้ในการเปรียบเทียบ การประเมินทางการแพทย์ของผู้เชี่ยวชาญ/ครู จำนวนผู้ประเมิน ประเภทของการประเมิน
- การสอนโมเดล 3 มิติ: การประเมินความรู้ของนักเรียน วิธีการประเมิน จำนวนนักเรียน จำนวนกลุ่มเปรียบเทียบ การสุ่มนักเรียน การศึกษา/ประเภทของนักเรียน
มีการระบุการศึกษา 418 รายการใน MEDLINE และบทความ 139 บทความถูกแยกออกโดยตัวกรอง "มนุษย์"หลังจากตรวจสอบชื่อเรื่องและบทคัดย่อแล้ว มีการคัดเลือกการศึกษา 103 เรื่องสำหรับการอ่านฉบับเต็มไม่รวม 34 บทความเนื่องจากเป็นแบบจำลองทางพยาธิวิทยา (9 บทความ) แบบจำลองการฝึกอบรมทางการแพทย์/ศัลยกรรม (4 บทความ) แบบจำลองสัตว์ (4 บทความ) แบบจำลองรังสีวิทยา 3 มิติ (1 บทความ) หรือไม่ใช่บทความทางวิทยาศาสตร์ดั้งเดิม (16 บท)-มีบทความทั้งหมด 68 บทความรวมอยู่ในการทบทวนรูปที่ 1 แสดงกระบวนการคัดเลือกเป็นผังงาน
แผนภูมิลำดับงานสรุปการระบุ การคัดกรอง และการรวมบทความในการทบทวนอย่างเป็นระบบนี้
การศึกษาทั้งหมดได้รับการตีพิมพ์ระหว่างปี 2014 ถึง 2022 โดยมีปีที่ตีพิมพ์เฉลี่ยปี 2019 ในบรรดาบทความ 68 บทความที่มีบทความ การศึกษา 33 เรื่อง (49%) เป็นการศึกษาเชิงพรรณนาและเชิงทดลอง 17 เรื่อง (25%) เป็นการศึกษาเชิงทดลองเพียงอย่างเดียว และ 18 เรื่อง (26%) เป็นการศึกษาเชิงทดลองเท่านั้น ทดลองบรรยายล้วนๆ.จากการศึกษาเชิงทดลอง 50 เรื่อง (73%) มี 21 เรื่อง (31%) ใช้การสุ่มมีการศึกษาเพียง 34 เรื่องเท่านั้น (50%) ที่รวมการวิเคราะห์ทางสถิติตารางที่ 1 สรุปคุณลักษณะของแต่ละการศึกษา
33 บทความ (48%) ตรวจสอบบริเวณศีรษะ 19 บทความ (28%) ตรวจสอบบริเวณทรวงอก 17 บทความ (25%) ตรวจสอบบริเวณช่องท้องและ 15 บทความ (22%) ตรวจสอบบริเวณแขนขาบทความห้าสิบเอ็ดบทความ (75%) กล่าวถึงกระดูกที่พิมพ์ด้วย 3 มิติว่าเป็นแบบจำลองทางกายวิภาคหรือแบบจำลองทางกายวิภาคแบบหลายชิ้น
เกี่ยวกับโมเดลต้นฉบับหรือไฟล์ที่ใช้ในการพัฒนา 3DPAM บทความ 23 บทความ (34%) กล่าวถึงการใช้ข้อมูลผู้ป่วย 20 บทความ (29%) กล่าวถึงการใช้ข้อมูลซากศพ และ 17 บทความ (25%) กล่าวถึงการใช้ฐานข้อมูลการใช้งาน และการศึกษา 7 ชิ้น (10%) ไม่ได้เปิดเผยแหล่งที่มาของเอกสารที่ใช้
การศึกษา 47 เรื่อง (69%) พัฒนา 3DPAM โดยอาศัยการตรวจเอกซเรย์คอมพิวเตอร์ และการศึกษา 3 เรื่อง (4%) รายงานการใช้ microCTบทความ 7 บทความ (10%) ฉายวัตถุ 3 มิติโดยใช้เครื่องสแกนแบบออปติคัล บทความ 4 บทความ (6%) โดยใช้ MRI และ 1 บทความ (1%) โดยใช้กล้องและกล้องจุลทรรศน์14 บทความ (21%) ไม่ได้กล่าวถึงแหล่งที่มาของไฟล์ต้นฉบับการออกแบบโมเดล 3 มิติไฟล์ 3D ถูกสร้างขึ้นด้วยความละเอียดเชิงพื้นที่โดยเฉลี่ยน้อยกว่า 0.5 มม.ความละเอียดที่เหมาะสมที่สุดคือ 30 μm [80] และความละเอียดสูงสุดคือ 1.5 มม. [32]
มีการใช้ซอฟต์แวร์แอปพลิเคชันที่แตกต่างกันหกสิบรายการ (การแบ่งส่วน การสร้างแบบจำลอง การออกแบบ หรือการพิมพ์)การเลียนแบบ (Materialise, Leuven, เบลเยียม) ถูกใช้บ่อยที่สุด (การศึกษา 14 เรื่อง, 21%) ตามด้วย MeshMixer (Autodesk, San Rafael, CA) (การศึกษา 13 เรื่อง, 19%), Geomagic (3D System, MO, NC, Leesville) .(การศึกษา 10 เรื่อง, 15%), 3D Slicer (การฝึกอบรมนักพัฒนาเครื่องตัดหญ้า, บอสตัน, แมสซาชูเซตส์) (การศึกษา 9 เรื่อง, 13%), Blender (Blender Foundation, อัมสเตอร์ดัม, เนเธอร์แลนด์) (การศึกษา 8 เรื่อง, 12%) และ CURA (Geldemarsen, เนเธอร์แลนด์) (การศึกษา 7 เรื่อง, 10%)
มีการกล่าวถึงเครื่องพิมพ์รุ่นต่างๆ หกสิบเจ็ดรุ่นและกระบวนการพิมพ์ห้าขั้นตอนเทคโนโลยี FDM (Fused Deposition Modeling) ถูกนำมาใช้ในผลิตภัณฑ์ 26 รายการ (38%) การพ่นวัสดุในผลิตภัณฑ์ 13 รายการ (19%) และสุดท้ายคือการระเบิดด้วยสารประสาน (11 ผลิตภัณฑ์ 16%)เทคโนโลยีที่ใช้น้อยที่สุดคือ Stereolithography (SLA) (5 บทความ, 7%) และการเผาผนึกด้วยเลเซอร์แบบเลือกสรร (SLS) (4 บทความ, 6%)เครื่องพิมพ์ที่ใช้บ่อยที่สุด (7 บทความ 10%) คือ Connex 500 (Stratasys, Rehovot, Israel) [27, 30, 32, 36, 45, 62, 65]
เมื่อระบุวัสดุที่ใช้ทำ 3DPAM (51 บทความ, 75%) มีการศึกษา 48 ชิ้น (71%) ใช้พลาสติกและอนุพันธ์ของพลาสติกวัสดุหลักที่ใช้คือ PLA (กรดโพลิแลกติก) (n = 20, 29%), เรซิน (n = 9, 13%) และ ABS (อะคริโลไนไตรล์ บิวทาไดอีน สไตรีน) (7 ชนิด, 10%)23 บทความ (34%) ตรวจสอบ 3DPAM ที่ทำจากวัสดุหลายชนิด, 36 บทความ (53%) นำเสนอ 3DPAM ที่ทำจากวัสดุเดียว และ 9 บทความ (13%) ไม่ได้ระบุวัสดุ
บทความยี่สิบเก้า (43%) รายงานอัตราส่วนการพิมพ์ตั้งแต่ 0.25:1 ถึง 2:1 โดยมีค่าเฉลี่ย 1:1ยี่สิบห้าบทความ (37%) ใช้อัตราส่วน 1:13DPAM 28 สี (41%) ประกอบด้วยหลายสี และ 9 (13%) ถูกย้อมหลังการพิมพ์ [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75]
สามสิบสี่บทความ (50%) กล่าวถึงต้นทุน9 บทความ (13%) กล่าวถึงต้นทุนของเครื่องพิมพ์ 3D และวัตถุดิบเครื่องพิมพ์มีราคาตั้งแต่ 302 ถึง 65,000 เหรียญสหรัฐเมื่อระบุ ราคารุ่นอยู่ระหว่าง 1.25 ถึง 2,800 เหรียญสหรัฐสุดขั้วเหล่านี้สอดคล้องกับตัวอย่างโครงกระดูก [47] และแบบจำลอง retroperitoneal ที่มีความแม่นยำสูง [48]ตารางที่ 2 สรุปข้อมูลแบบจำลองสำหรับการศึกษาแต่ละเรื่องที่รวมไว้
การศึกษาสามสิบเจ็ด (54%) เปรียบเทียบ 3DAPM กับแบบจำลองอ้างอิงในการศึกษาเหล่านี้ ตัวเปรียบเทียบที่พบบ่อยที่สุดคือแบบจำลองอ้างอิงทางกายวิภาคที่ใช้ใน 14 บทความ (38%) ยาเตรียมแบบพลาสตินใน 6 บทความ (16%) และยาเตรียมแบบพลาสตินใน 6 บทความ (16%)การใช้ความเป็นจริงเสมือน, เอกซ์เรย์คอมพิวเตอร์ถ่ายภาพ 3DPAM หนึ่งรายการใน 5 บทความ (14%), 3DPAM อีกรายการใน 3 บทความ (8%), เกมจริงจังใน 1 บทความ (3%), ภาพรังสีใน 1 บทความ (3%), โมเดลธุรกิจใน 1 บทความ (3%) และความเป็นจริงเสริมใน 1 บทความ (3%)การศึกษาสามสิบสี่ (50%) ประเมิน 3DPAMสิบห้า (48%) ศึกษาประสบการณ์ของผู้ประเมินโดยละเอียด (ตารางที่ 3)3DPAM ดำเนินการโดยศัลยแพทย์หรือแพทย์ที่เข้ารับการรักษาในการศึกษา 7 เรื่อง (47%) ผู้เชี่ยวชาญด้านกายวิภาคในการศึกษา 6 เรื่อง (40%) นักเรียนใน 3 การศึกษา (20%) ครู (ไม่ได้ระบุสาขาวิชา) ใน 3 การศึกษา (20%) เพื่อการประเมิน และผู้ประเมินอีกคนในบทความ (7%)จำนวนผู้ประเมินโดยเฉลี่ยคือ 14 คน (ขั้นต่ำ 2 คน สูงสุด 30 คน)การศึกษาสามสิบสาม (49%) ประเมินสัณฐานวิทยา 3DPAM ในเชิงคุณภาพ และการศึกษา 10 เรื่อง (15%) ประเมินสัณฐานวิทยา 3DPAM ในเชิงปริมาณจากการศึกษา 33 เรื่องที่ใช้การประเมินเชิงคุณภาพ มี 16 เรื่องใช้การประเมินเชิงพรรณนาล้วนๆ (48%) 9 เรื่องใช้การทดสอบ/การให้คะแนน/แบบสำรวจ (27%) และ 8 เรื่องใช้ระดับ Likert (24%)ตารางที่ 3 สรุปการประเมินทางสัณฐานวิทยาของแบบจำลองในแต่ละการศึกษาที่รวมไว้
บทความสามสิบสาม (48%) ได้รับการตรวจสอบและเปรียบเทียบประสิทธิผลของการสอน 3DPAM ให้กับนักเรียนจากการศึกษาเหล่านี้ บทความ 23 (70%) ประเมินความพึงพอใจของนักเรียน 17 (51%) ใช้สเกล Likert และ 6 (18%) ใช้วิธีการอื่นบทความจำนวน 22 บทความ (67%) ประเมินการเรียนรู้ของนักเรียนผ่านการทดสอบความรู้ โดย 10 บทความ (30%) ใช้แบบทดสอบก่อนและ/หรือหลังเรียนการศึกษา 11 เรื่อง (33%) ใช้คำถามและแบบทดสอบแบบปรนัยเพื่อประเมินความรู้ของนักเรียน และการศึกษา 5 เรื่อง (15%) ใช้การติดป้ายกำกับรูปภาพ/การระบุกายวิภาคนักเรียนเข้าร่วมโดยเฉลี่ย 76 คนในแต่ละการศึกษา (ขั้นต่ำ 8, สูงสุด 319 คน)การศึกษาจำนวน 24 เรื่อง (72%) มีกลุ่มควบคุม โดย 20 เรื่อง (60%) ใช้การสุ่มในทางตรงกันข้าม การศึกษาหนึ่งเรื่อง (3%) สุ่มมอบหมายแบบจำลองทางกายวิภาคให้กับนักเรียน 10 คนโดยเฉลี่ยแล้ว มีการเปรียบเทียบ 2.6 กลุ่ม (ขั้นต่ำ 2, สูงสุด 10)การศึกษายี่สิบสาม (70%) เกี่ยวข้องกับนักศึกษาแพทย์ โดย 14 (42%) เป็นนักศึกษาแพทย์ปีแรกการศึกษา 6 เรื่อง (18%) เกี่ยวข้องกับผู้อยู่อาศัย นักศึกษาทันตแพทย์ 4 คน (12%) และนักศึกษาวิทยาศาสตร์ 3 คน (9%)การศึกษา 6 เรื่อง (18%) นำไปใช้และประเมินการเรียนรู้แบบอัตโนมัติโดยใช้ 3DPAMตารางที่ 4 สรุปผลลัพธ์ของการประเมินประสิทธิผลการสอน 3DPAM สำหรับแต่ละการศึกษาที่รวมไว้
ประโยชน์หลักของการใช้ 3DPAM เป็นเครื่องมือการสอนในการสอนกายวิภาคของมนุษย์ตามปกติที่รายงานโดยผู้เขียนคือลักษณะทางการมองเห็นและสัมผัส รวมถึงความสมจริง [55, 67] ความแม่นยำ [44, 50, 72, 85] และความแปรปรวนที่สม่ำเสมอ [34] ., 45, 48, 64] สีและความโปร่งใส [28, 45] ความน่าเชื่อถือ [24, 56, 73] ผลทางการศึกษา [16, 32, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79] ต้นทุน [ 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 64, 80, 81, 83], ความสามารถในการทำซ้ำ [80] ความเป็นไปได้ของการปรับปรุงหรือการปรับเปลี่ยนเฉพาะบุคคล [28, 30, 36, 45, 48, 51, 53, 59, 61 , 67, 80] ความสามารถในการจัดการนักเรียน [30, 49] ประหยัดเวลาการสอน [61, 80] ความสะดวกในการจัดเก็บ [61] ความสามารถในการบูรณาการกายวิภาคศาสตร์การทำงานหรือสร้างโครงสร้างเฉพาะ [51, 53] 67] การออกแบบโครงกระดูกแบบจำลองอย่างรวดเร็ว [81] ความสามารถในการร่วมมือกันสร้างและใช้แบบจำลองบ้าน [49, 60, 71] ความสามารถในการหมุนเวียนทางจิตที่ดีขึ้น [23] และการเก็บรักษาความรู้ [32] เช่นเดียวกับในครู [ 25, 63] และความพึงพอใจของนักเรียน [25, 63]45, 46, 52, 52, 57, 63, 66, 69, 84].
ข้อเสียเปรียบหลักเกี่ยวข้องกับการออกแบบ: ความแข็งแกร่ง [80] ความสม่ำเสมอ [28, 62] การขาดรายละเอียดหรือความโปร่งใส [28, 30, 34, 45, 48, 62, 64, 81] สีสว่างเกินไป [45]และความเปราะบางของพื้น[71]ข้อเสียอื่นๆ ได้แก่ การสูญเสียข้อมูล [30, 76] ใช้เวลานานในการแบ่งส่วนภาพ [36, 52, 57, 58, 74] เวลาในการพิมพ์ [57, 63, 66, 67] ขาดความแปรปรวนทางกายวิภาค [25] และค่าใช้จ่ายสูง[48].
การทบทวนอย่างเป็นระบบนี้สรุปบทความ 68 บทความที่ตีพิมพ์ในช่วง 9 ปี และเน้นย้ำถึงความสนใจของชุมชนวิทยาศาสตร์ในเรื่อง 3DPAM ในฐานะเครื่องมือในการสอนกายวิภาคของมนุษย์ตามปกติแต่ละส่วนทางกายวิภาคได้รับการศึกษาและพิมพ์แบบ 3 มิติจากบทความเหล่านี้ มี 37 บทความเปรียบเทียบ 3DPAM กับรุ่นอื่นๆ และ 33 บทความประเมินความเกี่ยวข้องด้านการสอนของ 3DPAM สำหรับนักเรียน
เมื่อพิจารณาถึงความแตกต่างในการออกแบบการศึกษาเกี่ยวกับการพิมพ์ 3 มิติเชิงกายวิภาค เราจึงไม่เห็นว่าควรทำการวิเคราะห์เมตต้าการวิเคราะห์เมตาที่ตีพิมพ์ในปี 2020 มุ่งเน้นไปที่การทดสอบความรู้ทางกายวิภาคเป็นหลักหลังการฝึกอบรม โดยไม่ต้องวิเคราะห์ด้านเทคนิคและเทคโนโลยีของการออกแบบและการผลิต 3DPAM [10]
บริเวณศีรษะเป็นบริเวณที่มีการศึกษามากที่สุด อาจเป็นเพราะความซับซ้อนของกายวิภาคทำให้นักเรียนพรรณนาบริเวณทางกายวิภาคในพื้นที่สามมิติได้ยากขึ้นเมื่อเปรียบเทียบกับแขนขาหรือลำตัวCT เป็นวิธีการถ่ายภาพที่ใช้บ่อยที่สุดเทคนิคนี้ใช้กันอย่างแพร่หลาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสถานพยาบาล แต่มีความละเอียดเชิงพื้นที่จำกัดและคอนทราสต์ของเนื้อเยื่ออ่อนต่ำข้อจำกัดเหล่านี้ทำให้การสแกน CT ไม่เหมาะสมสำหรับการแบ่งส่วนและการสร้างแบบจำลองของระบบประสาทในทางกลับกัน เอกซเรย์คอมพิวเตอร์เหมาะกว่าสำหรับการแบ่งส่วน/การสร้างแบบจำลองเนื้อเยื่อกระดูกคอนทราสต์ของกระดูก/เนื้อเยื่ออ่อนช่วยให้ขั้นตอนเหล่านี้เสร็จสมบูรณ์ก่อนการพิมพ์แบบจำลองทางกายวิภาคแบบ 3 มิติในทางกลับกัน microCT ถือเป็นเทคโนโลยีอ้างอิงในแง่ของความละเอียดเชิงพื้นที่ในการถ่ายภาพกระดูก [70]สามารถใช้เครื่องสแกนแสงหรือ MRI เพื่อรับภาพได้ความละเอียดที่สูงขึ้นจะป้องกันการเรียบของพื้นผิวกระดูกและรักษาความละเอียดอ่อนของโครงสร้างทางกายวิภาค [59]การเลือกแบบจำลองยังส่งผลต่อความละเอียดเชิงพื้นที่ด้วย ตัวอย่างเช่น แบบจำลองการทำให้เป็นพลาสติกมีความละเอียดต่ำกว่า [45]นักออกแบบกราฟิกต้องสร้างโมเดล 3 มิติแบบกำหนดเอง ซึ่งจะเพิ่มต้นทุน ($25 ถึง $150 ต่อชั่วโมง) [43]การได้รับไฟล์ .STL คุณภาพสูงนั้นไม่เพียงพอสำหรับการสร้างแบบจำลองทางกายวิภาคคุณภาพสูงมีความจำเป็นต้องกำหนดพารามิเตอร์การพิมพ์ เช่น การวางแนวของแบบจำลองทางกายวิภาคบนแผ่นพิมพ์ [29]ผู้เขียนบางคนแนะนำว่าควรใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ขั้นสูง เช่น SLS เมื่อเป็นไปได้เพื่อปรับปรุงความแม่นยำของ 3DPAM [38]การผลิต 3DPAM ต้องได้รับความช่วยเหลือจากผู้เชี่ยวชาญผู้เชี่ยวชาญที่เป็นที่ต้องการมากที่สุดคือวิศวกร [72] นักรังสีวิทยา [75] นักออกแบบกราฟิก [43] และนักกายวิภาคศาสตร์ [25, 28, 51, 57, 76, 77]
ซอฟต์แวร์การแบ่งส่วนและการสร้างแบบจำลองเป็นปัจจัยสำคัญในการได้รับแบบจำลองทางกายวิภาคที่แม่นยำ แต่ต้นทุนของแพ็คเกจซอฟต์แวร์เหล่านี้และความซับซ้อนเป็นอุปสรรคต่อการใช้งานการศึกษาหลายชิ้นได้เปรียบเทียบการใช้แพ็คเกจซอฟต์แวร์และเทคโนโลยีการพิมพ์ที่แตกต่างกัน โดยเน้นถึงข้อดีและข้อเสียของแต่ละเทคโนโลยี [68]นอกจากซอฟต์แวร์การสร้างแบบจำลองแล้ว ยังจำเป็นต้องมีซอฟต์แวร์การพิมพ์ที่เข้ากันได้กับเครื่องพิมพ์ที่เลือกอีกด้วยผู้เขียนบางคนชอบใช้การพิมพ์ 3 มิติออนไลน์ [75]หากมีการพิมพ์วัตถุ 3 มิติเพียงพอ การลงทุนอาจนำไปสู่ผลตอบแทนทางการเงิน [72]
พลาสติกเป็นวัสดุที่ใช้กันมากที่สุดพื้นผิวและสีที่หลากหลายทำให้เป็นวัสดุตัวเลือกสำหรับ 3DPAMผู้เขียนบางคนยกย่องความแข็งแกร่งของมันเมื่อเทียบกับซากศพหรือแบบจำลองการชุบแบบดั้งเดิม [24, 56, 73]พลาสติกบางชนิดมีคุณสมบัติในการดัดงอหรือยืดตัวได้เช่น Filaflex พร้อมเทคโนโลยี FDM สามารถยืดได้ถึง 700%ผู้เขียนบางคนพิจารณาว่าเป็นวัสดุทางเลือกสำหรับการจำลองกล้ามเนื้อ เส้นเอ็น และเอ็น [63]ในทางกลับกัน การศึกษาสองชิ้นได้ตั้งคำถามเกี่ยวกับการวางแนวของเส้นใยในระหว่างการพิมพ์ในความเป็นจริง การวางแนวของเส้นใยกล้ามเนื้อ การแทรก การปกคลุมด้วยเส้น และการทำงานมีความสำคัญอย่างยิ่งในการสร้างแบบจำลองของกล้ามเนื้อ [33]
น่าประหลาดใจที่มีงานวิจัยเพียงไม่กี่ชิ้นที่กล่าวถึงขนาดของการพิมพ์เนื่องจากหลายคนมองว่าอัตราส่วน 1:1 เป็นมาตรฐาน ผู้เขียนจึงอาจเลือกที่จะไม่พูดถึงมันแม้ว่าการขยายขนาดจะเป็นประโยชน์สำหรับการเรียนรู้โดยตรงในกลุ่มใหญ่ แต่ความเป็นไปได้ของการปรับขนาดยังไม่ได้รับการสำรวจ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อขนาดชั้นเรียนเพิ่มขึ้นและขนาดทางกายภาพของแบบจำลองเป็นปัจจัยสำคัญแน่นอนว่า เครื่องชั่งขนาดเต็มช่วยให้ค้นหาและสื่อสารองค์ประกอบทางกายวิภาคต่างๆ แก่ผู้ป่วยได้ง่ายขึ้น ซึ่งอาจอธิบายได้ว่าทำไมจึงมักใช้เครื่องชั่งเหล่านี้
ในบรรดาเครื่องพิมพ์จำนวนมากที่มีจำหน่ายในท้องตลาด เครื่องพิมพ์ที่ใช้เทคโนโลยี PolyJet (วัสดุอิงค์เจ็ทหรือสารยึดเกาะอิงค์เจ็ท) เพื่อให้สีที่มีความละเอียดสูงและการพิมพ์หลายวัสดุ (และหลายพื้นผิว) มีค่าใช้จ่ายระหว่าง 20,000 ถึง 250,000 เหรียญสหรัฐ (https:/ /www.aniwaa.com/)ค่าใช้จ่ายที่สูงนี้อาจจำกัดการส่งเสริม 3DPAM ในโรงเรียนแพทย์นอกเหนือจากต้นทุนของเครื่องพิมพ์แล้ว ต้นทุนของวัสดุที่จำเป็นสำหรับการพิมพ์อิงค์เจ็ทยังสูงกว่าเครื่องพิมพ์ SLA หรือ FDM [68]ราคาสำหรับเครื่องพิมพ์ SLA หรือ FDM ก็มีราคาไม่แพงเช่นกัน ตั้งแต่ 576 ยูโรถึง 4,999 ยูโรในบทความที่แสดงอยู่ในรีวิวนี้ตามข้อมูลของ Triplei และเพื่อนร่วมงาน แต่ละส่วนโครงกระดูกสามารถพิมพ์ได้ในราคา 1.25 เหรียญสหรัฐ [47]การศึกษา 11 ฉบับสรุปว่าการพิมพ์ 3 มิติมีราคาถูกกว่าการทำให้เป็นพลาสติกหรือแบบจำลองเชิงพาณิชย์ [24, 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 63, 80, 81, 83]นอกจากนี้ โมเดลเชิงพาณิชย์เหล่านี้ยังได้รับการออกแบบเพื่อให้ข้อมูลผู้ป่วยโดยไม่มีรายละเอียดเพียงพอสำหรับการสอนกายวิภาคศาสตร์ [80]โมเดลเชิงพาณิชย์เหล่านี้ถือว่าด้อยกว่า 3DPAM [44]เป็นที่น่าสังเกตว่า นอกเหนือจากเทคโนโลยีการพิมพ์ที่ใช้แล้ว ต้นทุนสุดท้ายยังแปรผันตามขนาด ดังนั้นขนาดสุดท้ายของ 3DPAM [48]ด้วยเหตุผลเหล่านี้ จึงแนะนำให้ใช้ขนาดเต็ม [37]
มีเพียงการศึกษาเดียวเท่านั้นที่เปรียบเทียบ 3DPAM กับแบบจำลองทางกายวิภาคที่มีจำหน่ายในท้องตลาด [72]ตัวอย่างซากศพเป็นเครื่องมือเปรียบเทียบที่ใช้กันมากที่สุดสำหรับ 3DPAMแม้จะมีข้อจำกัด แบบจำลองซากศพยังคงเป็นเครื่องมืออันทรงคุณค่าในการสอนกายวิภาคศาสตร์ต้องแยกความแตกต่างระหว่างการชันสูตรพลิกศพ การผ่า และกระดูกแห้งจากการทดสอบการฝึกอบรม การศึกษาสองชิ้นแสดงให้เห็นว่า 3DPAM มีประสิทธิภาพมากกว่าการผ่าด้วยพลาสตินอย่างมีนัยสำคัญ [16, 27]การศึกษาชิ้นหนึ่งเปรียบเทียบการฝึกหนึ่งชั่วโมงโดยใช้ 3DPAM (แขนขาส่วนล่าง) กับการผ่าบริเวณกายวิภาคเดียวกันหนึ่งชั่วโมง [78]ไม่มีความแตกต่างที่มีนัยสำคัญระหว่างวิธีการสอนทั้งสองวิธีมีแนวโน้มว่าจะมีการค้นคว้าเกี่ยวกับหัวข้อนี้น้อยเนื่องจากการเปรียบเทียบดังกล่าวทำได้ยากการผ่าเป็นการเตรียมการที่ใช้เวลานานสำหรับนักเรียนบางครั้งต้องใช้เวลาหลายสิบชั่วโมงในการเตรียมตัว ขึ้นอยู่กับว่ากำลังเตรียมอะไรอยู่การเปรียบเทียบครั้งที่สามสามารถทำได้กับกระดูกแห้งการศึกษาของ Tsai และ Smith พบว่าคะแนนการทดสอบดีขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในกลุ่มที่ใช้ 3DPAM [51, 63]Chen และเพื่อนร่วมงานตั้งข้อสังเกตว่านักเรียนที่ใช้แบบจำลอง 3 มิติมีประสิทธิภาพในการระบุโครงสร้าง (กะโหลกศีรษะ) ได้ดีกว่า แต่ไม่มีคะแนน MCQ ที่แตกต่างกัน [69]ในที่สุด แทนเนอร์และเพื่อนร่วมงานได้แสดงผลหลังการทดสอบที่ดีขึ้นในกลุ่มนี้โดยใช้ 3DPAM ของโพรงในร่างกาย pterygopalatine [46]มีการระบุเครื่องมือการสอนใหม่อื่นๆ ในการทบทวนวรรณกรรมนี้สิ่งที่พบบ่อยที่สุดคือความเป็นจริงเสริม ความเป็นจริงเสมือน และเกมที่จริงจัง [43]จากข้อมูลของ Mahrous และเพื่อนร่วมงาน การตั้งค่าแบบจำลองทางกายวิภาคขึ้นอยู่กับจำนวนชั่วโมงที่นักเรียนเล่นวิดีโอเกม [31]ในทางกลับกัน ข้อเสียเปรียบที่สำคัญของเครื่องมือการสอนกายวิภาคศาสตร์ใหม่คือการตอบรับแบบสัมผัส โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องมือเสมือนล้วนๆ [48]
การศึกษาส่วนใหญ่ที่ประเมิน 3DPAM ใหม่ได้ใช้การทดสอบความรู้ล่วงหน้าการทดสอบเบื้องต้นเหล่านี้ช่วยหลีกเลี่ยงอคติในการประเมินก่อนที่จะทำการศึกษาเชิงทดลอง ผู้เขียนบางคนไม่รวมนักเรียนทุกคนที่ได้คะแนนสูงกว่าค่าเฉลี่ยในการทดสอบเบื้องต้น [40]ในบรรดาอคติที่ Garas และเพื่อนร่วมงานกล่าวถึงคือสีของแบบจำลองและการเลือกอาสาสมัครในชั้นเรียนนักเรียน [61]การย้อมสีช่วยอำนวยความสะดวกในการระบุโครงสร้างทางกายวิภาคเฉินและเพื่อนร่วมงานได้กำหนดเงื่อนไขการทดลองที่เข้มงวดโดยไม่มีความแตกต่างในช่วงเริ่มต้นระหว่างกลุ่ม และการศึกษาก็ถูกปกปิดในระดับสูงสุดเท่าที่จะเป็นไปได้ [69]Lim และเพื่อนร่วมงานแนะนำว่าการประเมินหลังการทดสอบจะต้องดำเนินการโดยบุคคลที่สามเพื่อหลีกเลี่ยงอคติในการประเมิน [16]การศึกษาบางชิ้นได้ใช้เครื่องชั่ง Likert เพื่อประเมินความเป็นไปได้ของ 3DPAMเครื่องมือนี้เหมาะสำหรับการประเมินความพึงพอใจ แต่ยังคงมีอคติที่สำคัญที่ต้องระวัง [86]
ความเกี่ยวข้องทางการศึกษาของ 3DPAM ได้รับการประเมินเป็นหลักในหมู่นักศึกษาแพทย์ รวมถึงนักศึกษาแพทย์ปีแรก ในการศึกษา 14 จาก 33 เรื่องในการศึกษานำร่อง Wilk และเพื่อนร่วมงานรายงานว่านักศึกษาแพทย์เชื่อว่าการพิมพ์ 3 มิติควรรวมอยู่ในการเรียนรู้กายวิภาคศาสตร์ของพวกเขาด้วย87% ของนักเรียนที่สำรวจในการศึกษา Cercenelli เชื่อว่าปีที่สองของการศึกษาเป็นเวลาที่ดีที่สุดในการใช้ 3DPAM [84]ผลลัพธ์ของแทนเนอร์และเพื่อนร่วมงานยังแสดงให้เห็นว่านักเรียนจะทำงานได้ดีขึ้นหากพวกเขาไม่เคยเรียนสาขานี้เลย [46]ข้อมูลเหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าปีแรกของโรงเรียนแพทย์เป็นเวลาที่เหมาะสมที่สุดในการรวม 3DPAM เข้ากับการสอนกายวิภาคศาสตร์การวิเคราะห์เมตาของ Ye สนับสนุนแนวคิดนี้ [18]จากบทความ 27 บทความที่รวมอยู่ในการศึกษานี้ ประสิทธิภาพของ 3DPAM มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเทียบกับโมเดลแบบดั้งเดิมในนักศึกษาแพทย์ แต่ไม่พบในผู้อยู่อาศัย
3DPAM เป็นเครื่องมือการเรียนรู้ที่ช่วยเพิ่มผลสัมฤทธิ์ทางการเรียน [16, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79] และการรักษาความรู้ในระยะยาว [32] และความพึงพอใจของนักเรียน [25, 45, 46, 52, 57, 63 , 66]., 69 , 84].คณะผู้เชี่ยวชาญยังพบว่าแบบจำลองเหล่านี้มีประโยชน์ [37, 42, 49, 81, 82] และการศึกษาสองชิ้นพบว่าความพึงพอใจของครูต่อ 3DPAM [25, 63]จากแหล่งที่มาทั้งหมด Backhouse และเพื่อนร่วมงานถือว่าการพิมพ์ 3 มิติเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับแบบจำลองทางกายวิภาคแบบดั้งเดิม [49]ในการวิเคราะห์เมตต้าครั้งแรก Ye และเพื่อนร่วมงานยืนยันว่านักเรียนที่ได้รับคำสั่ง 3DPAM มีคะแนนหลังการทดสอบดีกว่านักเรียนที่ได้รับคำสั่ง 2D หรือซากศพ [10]อย่างไรก็ตาม พวกเขาแยกแยะ 3DPAM ไม่ใช่จากความซับซ้อน แต่เพียงจากหัวใจ ระบบประสาท และช่องท้องในการศึกษาเจ็ดครั้ง 3DPAM ไม่ได้มีประสิทธิภาพเหนือกว่าโมเดลอื่นๆ จากการทดสอบความรู้ที่มอบให้กับนักเรียน [32, 66, 69, 77, 78, 84]ในการวิเคราะห์เมตต้า Salazar และเพื่อนร่วมงานสรุปว่าการใช้ 3DPAM ช่วยปรับปรุงความเข้าใจเกี่ยวกับกายวิภาคที่ซับซ้อนโดยเฉพาะแนวคิดนี้สอดคล้องกับจดหมายของ Hitas ถึงบรรณาธิการ [88]บริเวณทางกายวิภาคบางแห่งที่ถือว่าซับซ้อนน้อยกว่าไม่จำเป็นต้องใช้ 3DPAM ในขณะที่บริเวณทางกายวิภาคที่ซับซ้อนกว่า (เช่น คอหรือระบบประสาท) จะเป็นตัวเลือกที่สมเหตุสมผลสำหรับ 3DPAMแนวคิดนี้อาจอธิบายได้ว่าทำไม 3DPAM บางตัวจึงไม่ถือว่าเหนือกว่าโมเดลแบบดั้งเดิม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อนักเรียนขาดความรู้ในขอบเขตที่พบว่าประสิทธิภาพของโมเดลเหนือกว่าดังนั้น การนำเสนอแบบจำลองง่ายๆ ให้กับนักเรียนที่มีความรู้ในเรื่องนี้อยู่แล้ว (นักศึกษาแพทย์หรือผู้อยู่อาศัย) จึงไม่มีประโยชน์ในการปรับปรุงประสิทธิภาพของนักเรียน
จากผลประโยชน์ทางการศึกษาทั้งหมดที่ระบุไว้ มีการศึกษา 11 เรื่องที่เน้นคุณภาพการมองเห็นหรือสัมผัสของแบบจำลอง [27,34,44,45,48,50,55,63,67,72,85] และการศึกษา 3 เรื่องได้ปรับปรุงความแข็งแกร่งและความทนทาน (33 , 50 -52, 63, 79, 85, 86)ข้อดีอื่นๆ คือ นักเรียนสามารถปรับเปลี่ยนโครงสร้างได้ ครูประหยัดเวลา เก็บรักษาได้ง่ายกว่าศพ โครงการสามารถแล้วเสร็จภายใน 24 ชั่วโมง สามารถใช้เป็นเครื่องมือในการเรียนแบบโฮมสคูลได้ และสามารถใช้สอนจำนวนมากได้ ของข้อมูลกลุ่ม [30, 49, 60, 61, 80, 81]การพิมพ์ 3 มิติซ้ำๆ สำหรับการสอนกายวิภาคศาสตร์ในปริมาณมากทำให้โมเดลการพิมพ์ 3 มิติคุ้มค่ามากขึ้น [26]การใช้ 3DPAM สามารถปรับปรุงความสามารถในการหมุนจิต [23] และปรับปรุงการตีความภาพตัดขวาง [23, 32]การศึกษาสองชิ้นพบว่านักเรียนที่ได้รับ 3DPAM มีแนวโน้มที่จะได้รับการผ่าตัดมากกว่า [40, 74]ขั้วต่อโลหะสามารถฝังไว้เพื่อสร้างการเคลื่อนไหวที่จำเป็นต่อการศึกษากายวิภาคศาสตร์การทำงาน [51, 53] หรือสามารถพิมพ์แบบจำลองโดยใช้การออกแบบทริกเกอร์ [67]
การพิมพ์ 3 มิติช่วยให้สามารถสร้างแบบจำลองทางกายวิภาคที่ปรับได้โดยการปรับปรุงบางแง่มุมในระหว่างขั้นตอนการสร้างแบบจำลอง [48, 80] การสร้างฐานที่เหมาะสม [59] การรวมหลายแบบจำลองเข้าด้วยกัน [36] โดยใช้ความโปร่งใส (49) สี [45] หรือ ทำให้มองเห็นโครงสร้างภายในบางอย่างได้ [30]Triplei และเพื่อนร่วมงานใช้ดินปั้นเพื่อเสริมแบบจำลองกระดูกที่พิมพ์แบบ 3 มิติ โดยเน้นย้ำถึงคุณค่าของแบบจำลองที่สร้างขึ้นร่วมกันในฐานะเครื่องมือการสอน [47]ในการศึกษา 9 ชิ้น มีการใช้สีหลังจากพิมพ์ [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75] แต่นักเรียนใช้เพียงครั้งเดียว [49]น่าเสียดายที่การศึกษานี้ไม่ได้ประเมินคุณภาพของการฝึกโมเดลหรือลำดับของการฝึกสิ่งนี้ควรได้รับการพิจารณาในบริบทของการศึกษากายวิภาคศาสตร์ เนื่องจากประโยชน์ของการเรียนรู้แบบผสมผสานและการสร้างสรรค์ร่วมได้รับการยอมรับอย่างดี [89]เพื่อรับมือกับกิจกรรมการโฆษณาที่เพิ่มมากขึ้น การเรียนรู้ด้วยตนเองจึงถูกนำมาใช้หลายครั้งในการประเมินแบบจำลอง [24, 26, 27, 32, 46, 69, 82]
การศึกษาชิ้นหนึ่งสรุปว่าสีของวัสดุพลาสติกสว่างเกินไป[45] การศึกษาอีกชิ้นสรุปว่าแบบจำลองนั้นเปราะบางเกินไป[71] และการศึกษาอีกสองชิ้นระบุว่าขาดความแปรปรวนทางกายวิภาคในการออกแบบแบบจำลองแต่ละชิ้น[25, 45 ]-การศึกษา 7 ชิ้นสรุปว่ารายละเอียดทางกายวิภาคของ 3DPAM ไม่เพียงพอ [28, 34, 45, 48, 62, 63, 81]
สำหรับแบบจำลองทางกายวิภาคที่มีรายละเอียดเพิ่มเติมของบริเวณขนาดใหญ่และซับซ้อน เช่น เยื่อบุช่องท้องหรือบริเวณปากมดลูก การแบ่งส่วนและเวลาในการจำลองถือว่ายาวมากและมีค่าใช้จ่ายสูงมาก (ประมาณ 2,000 เหรียญสหรัฐ) [27, 48]Hojo และเพื่อนร่วมงานรายงานในการศึกษาของพวกเขาว่าการสร้างแบบจำลองทางกายวิภาคของกระดูกเชิงกรานใช้เวลา 40 ชั่วโมง [42]ระยะเวลาการแบ่งส่วนที่ยาวนานที่สุดคือ 380 ชั่วโมงในการศึกษาโดย Weatherall และเพื่อนร่วมงาน ซึ่งมีโมเดลหลายแบบรวมกันเพื่อสร้างแบบจำลองทางเดินหายใจในเด็กที่สมบูรณ์ [36]ในการศึกษาเก้าครั้ง การแบ่งส่วนและเวลาในการพิมพ์ถือเป็นข้อเสีย [36, 42, 57, 58, 74]อย่างไรก็ตาม การศึกษา 12 ชิ้นวิพากษ์วิจารณ์คุณสมบัติทางกายภาพของแบบจำลอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสม่ำเสมอ [28, 62] การขาดความโปร่งใส [30] ความเปราะบางและเอกรงค์เดียว [71] การขาดเนื้อเยื่ออ่อน [66] หรือการขาดรายละเอียด [28, 34]., 45, 48, 62, 63, 81].ข้อเสียเหล่านี้สามารถแก้ไขได้โดยการเพิ่มการแบ่งส่วนหรือเวลาการจำลองการสูญหายและการเรียกคืนข้อมูลที่เกี่ยวข้องเป็นปัญหาที่ทั้งสามทีมเผชิญ [30, 74, 77]ตามรายงานของผู้ป่วย สารทึบแสงที่มีไอโอดีนไม่ได้ให้การมองเห็นหลอดเลือดที่เหมาะสมที่สุด เนื่องจากข้อจำกัดของขนาดยา [74]การฉีดแบบจำลองซากศพดูเหมือนจะเป็นวิธีการในอุดมคติที่เบี่ยงเบนไปจากหลักการ "น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้" และข้อจำกัดของปริมาณของสารทึบรังสีที่ฉีดเข้าไป
น่าเสียดายที่บทความจำนวนมากไม่ได้กล่าวถึงคุณสมบัติหลักบางประการของ 3DPAMบทความน้อยกว่าครึ่งระบุอย่างชัดเจนว่า 3DPAM ของพวกเขาถูกย้อมสีหรือไม่ความครอบคลุมของขอบเขตการพิมพ์ไม่สอดคล้องกัน (43% ของบทความ) และมีเพียง 34% เท่านั้นที่กล่าวถึงการใช้สื่อหลายประเภทพารามิเตอร์การพิมพ์เหล่านี้มีความสำคัญเนื่องจากส่งผลต่อคุณสมบัติการเรียนรู้ของ 3DPAMบทความส่วนใหญ่ไม่ได้ให้ข้อมูลที่เพียงพอเกี่ยวกับความซับซ้อนในการได้รับ 3DPAM (เวลาออกแบบ คุณสมบัติบุคลากร ต้นทุนซอฟต์แวร์ ต้นทุนการพิมพ์ ฯลฯ)ข้อมูลนี้มีความสำคัญและควรพิจารณาก่อนที่จะพิจารณาเริ่มโครงการเพื่อพัฒนา 3DPAM ใหม่
การตรวจสอบอย่างเป็นระบบนี้แสดงให้เห็นว่าการออกแบบและการพิมพ์แบบจำลองทางกายวิภาคปกติของ 3D มีความเป็นไปได้ด้วยต้นทุนที่ต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้เครื่องพิมพ์ FDM หรือ SLA และวัสดุพลาสติกสีเดียวราคาไม่แพงอย่างไรก็ตาม การออกแบบขั้นพื้นฐานเหล่านี้สามารถปรับปรุงได้โดยการเพิ่มสีสันหรือเพิ่มการออกแบบในวัสดุที่แตกต่างกันแบบจำลองที่สมจริงมากขึ้น (พิมพ์โดยใช้วัสดุหลายสีและพื้นผิวที่แตกต่างกันเพื่อจำลองคุณภาพการสัมผัสของแบบจำลองอ้างอิงซากศพอย่างใกล้ชิด) ต้องใช้เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติที่มีราคาแพงกว่าและใช้เวลาในการออกแบบนานกว่าสิ่งนี้จะทำให้ต้นทุนโดยรวมเพิ่มขึ้นอย่างมากไม่ว่าจะเลือกกระบวนการพิมพ์แบบใด การเลือกวิธีการสร้างภาพที่เหมาะสมคือกุญแจสู่ความสำเร็จของ 3DPAMยิ่งความละเอียดเชิงพื้นที่สูง โมเดลก็จะยิ่งสมจริงมากขึ้น และสามารถใช้เพื่อการวิจัยขั้นสูงได้จากมุมมองด้านการสอน 3DPAM เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพในการสอนกายวิภาคศาสตร์ โดยเห็นได้จากการทดสอบความรู้ที่มอบให้กับนักเรียนและความพึงพอใจของนักเรียนผลการสอนของ 3DPAM จะดีที่สุดเมื่อสร้างบริเวณทางกายวิภาคที่ซับซ้อน และนักเรียนใช้มันตั้งแต่เนิ่นๆ ในการฝึกอบรมทางการแพทย์
ชุดข้อมูลที่สร้างและ/หรือวิเคราะห์ในการศึกษาปัจจุบันไม่ได้เปิดเผยต่อสาธารณะเนื่องจากอุปสรรคด้านภาษา แต่สามารถหาได้จากผู้เขียนที่เกี่ยวข้องตามคำขอที่สมเหตุสมผล
Drake RL, ดีเจ Lowry, Pruitt CM.การทบทวนหลักสูตรกายวิภาคศาสตร์ขั้นต้น จุลกายวิภาคศาสตร์ ประสาทชีววิทยา และคัพภวิทยา ในหลักสูตรของโรงเรียนแพทย์แห่งสหรัฐอเมริกาอานนท์ เร.2002;269(2):118-22.
Ghosh SK Cadaveric dissection เป็นเครื่องมือทางการศึกษาสำหรับวิทยาศาสตร์กายวิภาคศาสตร์ในศตวรรษที่ 21: Dissection เป็นเครื่องมือทางการศึกษาการวิเคราะห์การศึกษาวิทยาศาสตร์2017;10(3):286–99.