ტრადიციული გვამური დისექცია კლებულობს, მაშინ როცა პლასტინაცია და 3D პრინტერით (3DP) დაბეჭდილი მოდელები პოპულარობას იძენს, როგორც ანატომიის სწავლების ტრადიციული მეთოდების ალტერნატივა. გაურკვეველია, რა არის ამ ახალი ხელსაწყოების ძლიერი და სუსტი მხარეები და როგორ შეიძლება მათ გავლენა მოახდინონ სტუდენტების ანატომიის შესწავლის გამოცდილებაზე, რომელიც მოიცავს ისეთ ადამიანურ ღირებულებებს, როგორიცაა პატივისცემა, ზრუნვა და თანაგრძნობა.
რანდომიზებული კროსოვერი კვლევის დასრულებისთანავე მოწვეული იყო 96 სტუდენტი. სწავლის გამოცდილების შესასწავლად გამოყენებული იქნა პრაგმატული დიზაინი გულის (ეტაპი 1, n=63) და კისრის (ეტაპი 2, n=33) ანატომიურად პლასტიზირებული და 3D მოდელების გამოყენებით. ინდუქციური თემატური ანალიზი ჩატარდა 278 თავისუფალი ტექსტური მიმოხილვის (ძლიერი და სუსტი მხარეების, გაუმჯობესების სფეროების მითითებით) და ფოკუს ჯგუფების სიტყვასიტყვითი ტრანსკრიპტების (n = 8) საფუძველზე, რომლებიც ეხებოდა ანატომიის შესწავლას ამ ინსტრუმენტების გამოყენებით.
გამოიკვეთა ოთხი თემა: აღქმული ავთენტურობა, ფუნდამენტური გაგება და სირთულე, პატივისცემისა და მზრუნველობის დამოკიდებულება, მულტიმოდალიზმი და ლიდერობა.
ზოგადად, სტუდენტები თვლიდნენ, რომ პლასტინირებული ნიმუშები უფრო რეალისტური იყო და შესაბამისად, მათზე უფრო მეტად ზრუნავდნენ და პატივს სცემდნენ, ვიდრე 3DP მოდელები, რომლებიც უფრო მარტივი გამოსაყენებელი იყო და უფრო შესაფერისი იყო ანატომიის საფუძვლების შესასწავლად.
ადამიანის აუტოფსია სამედიცინო განათლებაში მე-17 საუკუნიდან გამოიყენება როგორც სტანდარტული სწავლების მეთოდი [1, 2]. თუმცა, შეზღუდული ხელმისაწვდომობის, გვამის მოვლის მაღალი ხარჯების [3, 4], ანატომიის სწავლების დროის მნიშვნელოვანი შემცირების [1, 5] და ტექნოლოგიური მიღწევების [3, 6] გამო, ტრადიციული დისექციის მეთოდებით ჩატარებული ანატომიის გაკვეთილები კლებულობს. ეს ახალ შესაძლებლობებს ქმნის ახალი სწავლების მეთოდებისა და ინსტრუმენტების, როგორიცაა პლასტიზირებული ადამიანის ნიმუშები და 3D ბეჭდვითი (3DP) მოდელები, კვლევისთვის [6,7,8].
თითოეულ ამ ინსტრუმენტს აქვს თავისი დადებითი და უარყოფითი მხარეები. მოოქროვილი ნიმუშები მშრალი, უსუნო, რეალისტური და უსაფრთხოა [9,10,11], რაც მათ იდეალურს ხდის სწავლებისა და სტუდენტების ანატომიის შესწავლასა და გაგებაში ჩართვისთვის. თუმცა, ისინი ასევე ხისტი და ნაკლებად მოქნილია [10, 12], ამიტომ ითვლება, რომ მათი მანიპულირება და უფრო ღრმა სტრუქტურების მიღწევა უფრო რთულია [9]. ღირებულების თვალსაზრისით, პლასტიზირებული ნიმუშების შეძენა და მოვლა ზოგადად უფრო ძვირია, ვიდრე 3DP მოდელები [6,7,8]. მეორეს მხრივ, 3DP მოდელები სხვადასხვა ტექსტურების [7, 13] და ფერების [6, 14] გამოყენების საშუალებას იძლევა და შეიძლება მიენიჭოს კონკრეტულ ნაწილებს, რაც ეხმარება სტუდენტებს უფრო ადვილად ამოიცნონ, განასხვავონ და დაიმახსოვრონ მნიშვნელოვანი სტრუქტურები, თუმცა ეს ნაკლებად რეალისტური ჩანს, ვიდრე პლასტიზირებული ნიმუშები.
არაერთმა კვლევამ შეისწავლა სხვადასხვა ტიპის ანატომიური ინსტრუმენტების, როგორიცაა პლასტიზირებული ნიმუშები, 2D გამოსახულებები, სველი კვეთები, Anatomage ცხრილები (Anatomage Inc., სან ხოსე, კალიფორნია) და 3DP მოდელები [11, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21] სწავლის შედეგები/მუშაობა. თუმცა, შედეგები განსხვავდებოდა საკონტროლო და ინტერვენციულ ჯგუფებში გამოყენებული სასწავლო ინსტრუმენტის არჩევანის, ასევე სხვადასხვა ანატომიური რეგიონის მიხედვით [14, 22]. მაგალითად, სველ დისექციასთან [11, 15] და აუტოფსიის ცხრილებთან [20] კომბინაციაში გამოყენებისას, სტუდენტებმა აღნიშნეს სწავლის მაღალი კმაყოფილება და დამოკიდებულება პლასტიზირებული ნიმუშების მიმართ. ანალოგიურად, პლასტინაციის ნიმუშების გამოყენება ასახავს სტუდენტების ობიექტური ცოდნის დადებით შედეგს [23, 24].
3DP მოდელები ხშირად გამოიყენება ტრადიციული სწავლების მეთოდების დასამატებლად [14,17,21]. ლოკმა და სხვებმა (2017) აღწერეს 3DP მოდელის გამოყენება პედიატრში თანდაყოლილი გულის დაავადებების გასაგებად [18]. ამ კვლევამ აჩვენა, რომ 3DP ჯგუფს ჰქონდა უფრო მაღალი სწავლის კმაყოფილება, უკეთ ესმოდა ფალოს ტეტრადა და გაუმჯობესებული უნარი პაციენტების მართვის (თვითეფექტურობა) 2D ვიზუალიზაციის ჯგუფთან შედარებით. სისხლძარღვთა ხის ანატომიისა და თავის ქალის ანატომიის შესწავლა 3DP მოდელების გამოყენებით უზრუნველყოფს იგივე სწავლის კმაყოფილებას, რასაც 2D სურათები [16, 17]. ამ კვლევებმა აჩვენა, რომ 3DP მოდელები აღემატება 2D ილუსტრაციებს სტუდენტების მიერ აღქმული სწავლის კმაყოფილების თვალსაზრისით. თუმცა, კვლევები, რომლებიც კონკრეტულად ადარებენ მრავალმასშტაბიან 3DP მოდელებს პლასტიზებულ ნიმუშებთან, შეზღუდულია. მოგალი და სხვებმა (2021) გამოიყენეს პლასტინაციის მოდელი მისი 3DP გულისა და კისრის მოდელებით და აღწერეს ცოდნის მსგავსი ზრდა საკონტროლო და ექსპერიმენტულ ჯგუფებს შორის [21].
თუმცა, საჭიროა მეტი მტკიცებულება იმის უკეთ გასაგებად, თუ რატომ არის სტუდენტების სასწავლო გამოცდილება დამოკიდებული ანატომიური ინსტრუმენტების არჩევანზე და სხეულისა და ორგანოების სხვადასხვა ნაწილზე [14, 22]. ჰუმანისტური ღირებულებები საინტერესო ასპექტია, რომელსაც შეუძლია გავლენა მოახდინოს ამ აღქმაზე. ეს ეხება პატივისცემას, ზრუნვას, თანაგრძნობასა და თანაგრძნობას, რაც მოსალოდნელია სტუდენტებისგან, რომლებიც ექიმები ხდებიან [25, 26]. ჰუმანისტური ღირებულებები ტრადიციულად ეძებდნენ აუტოფსიებში, რადგან სტუდენტებს ასწავლიან თანაგრძნობას და მათზე ზრუნვას, ამიტომ ანატომიის შესწავლას ყოველთვის განსაკუთრებული ადგილი ეკავა [27, 28]. თუმცა, ეს იშვიათად იზომება პლასტიფიკაციისა და 3DP ინსტრუმენტებით. დახურული ლიკერტის გამოკითხვისგან განსხვავებით, თვისებრივი მონაცემთა შეგროვების მეთოდები, როგორიცაა ფოკუს ჯგუფების დისკუსიები და ღია გამოკითხვის კითხვები, იძლევა წარმოდგენას მონაწილეთა კომენტარების შესახებ, რომლებიც შემთხვევითი თანმიმდევრობით არის დაწერილი, რათა ახსნას ახალი სასწავლო ინსტრუმენტების გავლენა მათ სასწავლო გამოცდილებაზე.
ამ კვლევის მიზანი იყო პასუხის გაცემა, თუ როგორ აღიქვამენ სტუდენტები ანატომიას განსხვავებულად, როდესაც მათ ეძლევათ კომპლექტური ინსტრუმენტები (პლასტინაცია) ანატომიის შესასწავლად ფიზიკური 3D პრინტერით დაბეჭდილი სურათებისგან განსხვავებით?
ზემოთ მოცემულ კითხვებზე პასუხის გასაცემად, სტუდენტებს აქვთ შესაძლებლობა, შეიძინონ, დააგროვონ და გაუზიარონ ერთმანეთს ანატომიური ცოდნა გუნდური ურთიერთქმედებისა და თანამშრომლობის გზით. ეს კონცეფცია კარგად შეესაბამება კონსტრუქტივისტულ თეორიას, რომლის მიხედვითაც ინდივიდები ან სოციალური ჯგუფები აქტიურად ქმნიან და უზიარებენ ერთმანეთს თავიანთ ცოდნას [29]. ასეთი ურთიერთქმედებები (მაგალითად, თანატოლებს შორის, სტუდენტებსა და მასწავლებლებს შორის) გავლენას ახდენს სწავლის კმაყოფილებაზე [30, 31]. ამავდროულად, სტუდენტების სწავლის გამოცდილებაზე გავლენას ახდენს ისეთი ფაქტორები, როგორიცაა სწავლის მოხერხებულობა, გარემო, სწავლების მეთოდები და კურსის შინაარსი [32]. შესაბამისად, ამ ატრიბუტებს შეუძლიათ გავლენა მოახდინონ სტუდენტების სწავლასა და მათთვის საინტერესო თემების ათვისებაზე [33, 34]. ეს შეიძლება დაკავშირებული იყოს პრაგმატული ეპისტემოლოგიის თეორიულ პერსპექტივასთან, სადაც პირადი გამოცდილების, ინტელექტისა და შეხედულებების საწყისი შეგროვება ან ფორმულირება განსაზღვრავს მოქმედების შემდგომ კურსს [35]. პრაგმატული მიდგომა ფრთხილად არის დაგეგმილი რთული თემების და მათი თანმიმდევრობის დასადგენად ინტერვიუებისა და გამოკითხვების მეშვეობით, რასაც მოჰყვება თემატური ანალიზი [36].
გვამის ნიმუშები ხშირად ჩუმ მენტორებად ითვლება, რადგან ისინი მეცნიერებისა და კაცობრიობის საკეთილდღეოდ მნიშვნელოვან საჩუქრებად აღიქმებიან, რაც სტუდენტებისგან პატივისცემასა და მადლიერებას იწვევს მათი დონორების მიმართ [37, 38]. წინა კვლევებმა გვამის/პლასტირების ჯგუფსა და 3DP ჯგუფს შორის მსგავსი ან უფრო მაღალი ობიექტური ქულები აჩვენა [21, 39], მაგრამ გაურკვეველი იყო, იზიარებდნენ თუ არა სტუდენტები ერთნაირ სასწავლო გამოცდილებას, მათ შორის ჰუმანისტურ ღირებულებებს, ორ ჯგუფს შორის. შემდგომი კვლევისთვის, ეს კვლევა იყენებს პრაგმატიზმის პრინციპს [36], რათა შეისწავლოს 3DP მოდელების სასწავლო გამოცდილება და მახასიათებლები (ფერი და ტექსტურა) და შეადაროს ისინი პლასტინირებულ ნიმუშებს სტუდენტების უკუკავშირის საფუძველზე.
სტუდენტების აღქმას შეუძლია გავლენა მოახდინოს პედაგოგების გადაწყვეტილებებზე ანატომიის შესაბამისი ინსტრუმენტების არჩევის შესახებ იმის მიხედვით, თუ რა არის და რა არ არის ეფექტური ანატომიის სწავლებისთვის. ეს ინფორმაცია ასევე დაეხმარება პედაგოგებს სტუდენტების პრეფერენციების დადგენასა და შესაბამისი ანალიზის ინსტრუმენტების გამოყენებაში მათი სასწავლო გამოცდილების გასაუმჯობესებლად.
ამ თვისებრივი კვლევის მიზანი იყო იმის შესწავლა, თუ რას მიიჩნევენ სტუდენტები მნიშვნელოვან სასწავლო გამოცდილებად პლასტიზირებული გულისა და კისრის ნიმუშების გამოყენებით 3DP მოდელებთან შედარებით. მოგალის და სხვების მიერ 2018 წელს ჩატარებული წინასწარი კვლევის თანახმად, სტუდენტები პლასტიზირებულ ნიმუშებს უფრო რეალისტურად მიიჩნევდნენ, ვიდრე 3DP მოდელებს [7]. ასე რომ, ვივარაუდოთ:
იმის გათვალისწინებით, რომ პლასტინაციები ნამდვილი გვამებისგან შეიქმნა, სტუდენტებისგან მოსალოდნელი იყო, რომ ისინი ავთენტურობისა და ჰუმანისტური ღირებულების თვალსაზრისით 3DP მოდელებთან შედარებით უფრო დადებითად შეხედავდნენ მათ.
ეს თვისებრივი კვლევა დაკავშირებულია ორ წინა რაოდენობრივ კვლევასთან [21, 40], რადგან სამივე კვლევაში წარმოდგენილი მონაცემები ერთდროულად შეგროვდა სტუდენტი მონაწილეების ერთი და იგივე ნიმუშიდან. პირველმა სტატიამ აჩვენა მსგავსი ობიექტური საზომები (ტესტის ქულები) პლასტინაციისა და 3D ჯგუფებს შორის [21], ხოლო მეორე სტატიაში გამოყენებული იყო ფაქტორული ანალიზი ფსიქომეტრიულად დადასტურებული ინსტრუმენტის (ოთხი ფაქტორი, 19 პუნქტი) შესამუშავებლად, რათა გაზომილიყო საგანმანათლებლო კონსტრუქტები, როგორიცაა სწავლის კმაყოფილება, თვითეფექტურობა, ჰუმანისტური ღირებულებები და სასწავლო მედიის შეზღუდვები [40]. ამ კვლევამ შეისწავლა მაღალი ხარისხის ღია და ფოკუს ჯგუფების დისკუსიები, რათა გაერკვია, თუ რას მიიჩნევენ სტუდენტები მნიშვნელოვნად ანატომიის შესწავლისას პლასტიზირებული ნიმუშების და 3D დაბეჭდილი მოდელების გამოყენებით. ამრიგად, ეს კვლევა განსხვავდება წინა ორი სტატიისგან კვლევის მიზნების/კითხვების, მონაცემებისა და ანალიზის მეთოდების თვალსაზრისით, რათა მიიღონ ინფორმაცია სტუდენტების თვისებრივი უკუკავშირის (თავისუფალი ტექსტური კომენტარები პლუს ფოკუს ჯგუფების დისკუსია) შესახებ 3DP ინსტრუმენტების გამოყენებასთან შედარებით პლასტიზებულ ნიმუშებთან შედარებით. ეს ნიშნავს, რომ ამჟამინდელი კვლევა ფუნდამენტურად წყვეტს განსხვავებულ კვლევით კითხვას, ვიდრე წინა ორი სტატია [21, 40].
ავტორის ინსტიტუტში, ხუთწლიანი მედიცინისა და ქირურგიის ბაკალავრის (MBBS) პროგრამის პირველი ორი წლის განმავლობაში, ანატომია ინტეგრირებულია სისტემურ კურსებში, როგორიცაა კარდიოპულმონოლოგია, ენდოკრინოლოგია, კუნთოვანი სისტემა და ა.შ. ზოგადი ანატომიური პრაქტიკის მხარდასაჭერად ხშირად გამოიყენება თაბაშირის ნიმუშები, პლასტიკური მოდელები, სამედიცინო გამოსახულებები და ვირტუალური 3D მოდელები დისექციის ან სველი დისექციის ნიმუშების ნაცვლად. ჯგუფური სასწავლო სესიები ცვლის ტრადიციულ ლექციებს, რომლებიც ფოკუსირებულია მიღებული ცოდნის გამოყენებაზე. თითოეული სისტემური მოდულის ბოლოს, ჩააბარეთ ონლაინ ფორმაციული ანატომიის პრაქტიკული ტესტი, რომელიც მოიცავს 20 ინდივიდუალურ საუკეთესო პასუხს (SBA), რომლებიც მოიცავს ზოგად ანატომიას, ვიზუალიზაციას და ჰისტოლოგიას. ექსპერიმენტის დროს სულ ხუთი ფორმაციული ტესტი ჩატარდა (სამი პირველ კურსზე და ორი მეორე კურსზე). პირველი და მეორე წლების კომბინირებული ყოვლისმომცველი წერილობითი შეფასება მოიცავს ორ ნაშრომს, რომელთაგან თითოეული შეიცავს 120 SBA-ს. ანატომია ხდება ამ შეფასებების ნაწილი და შეფასების გეგმა განსაზღვრავს შესატანი ანატომიური კითხვების რაოდენობას.
სტუდენტისა და ნიმუშის თანაფარდობის გასაუმჯობესებლად, ანატომიის სწავლებისა და შესწავლისთვის შესწავლილი იქნა პლასტინირებულ ნიმუშებზე დაფუძნებული შიდა 3DP მოდელები. ეს შესაძლებლობას იძლევა, დადგინდეს ახალი 3DP მოდელების საგანმანათლებლო ღირებულება პლასტინირებულ ნიმუშებთან შედარებით, სანამ ისინი ოფიციალურად შეიტანება ანატომიის სასწავლო გეგმაში.
ამ კვლევაში, გულის (ერთი მთლიანი გული და ერთი გული განივი კვეთით) და თავისა და კისრის (ერთი მთლიანი და ერთი შუასაგიტალური სიბრტყე - თავი-კისერი) პლასტიკურ მოდელებზე (სურ. 1) ჩატარდა კომპიუტერული ტომოგრაფია (CT) (64-შრიანი Somatom Definition Flash CT სკანერი, Siemens Healthcare, Erlangen, გერმანია) (სურ. 1). მიღებული იქნა ციფრული ვიზუალიზაციისა და კომუნიკაციების მედიცინაში (DICOM) სურათები და ჩაიტვირთა 3D Slicer-ში (ვერსიები 4.8.1 და 4.10.2, ჰარვარდის სამედიცინო სკოლა, ბოსტონი, მასაჩუსეტსი) სტრუქტურული სეგმენტაციისთვის, როგორიცაა კუნთები, არტერიები, ნერვები და ძვლები. სეგმენტირებული ფაილები ჩაიტვირთა Materialize Magics-ში (ვერსია 22, Materialize NV, ლიუვენი, ბელგია) ხმაურის გარსების მოსაშორებლად, ხოლო დაბეჭდილი მოდელები შეინახა STL ფორმატში, რომლებიც შემდეგ გადაიტანეს Objet 500 Connex3 Polyjet პრინტერზე (Stratasys, ედენ პრერი, მინესოტა) 3D ანატომიური მოდელების შესაქმნელად. ფოტოპოლიმერიზებადი ფისები და გამჭვირვალე ელასტომერები (VeroYellow, VeroMagenta და TangoPlus) ულტრაიისფერი გამოსხივების ზემოქმედებით ფენა-ფენა მაგრდება, რაც თითოეულ ანატომიურ სტრუქტურას საკუთარ ტექსტურასა და ფერს ანიჭებს.
ამ კვლევაში გამოყენებული ანატომიის შესწავლის ინსტრუმენტები. მარცხნივ: კისერი; მარჯვნივ: მოოქროვილი და 3D პრინტერით დაბეჭდილი გული.
გარდა ამისა, მთელი გულის მოდელიდან შეირჩა აღმავალი აორტა და კორონარული სისტემა და მოდელზე მისამაგრებლად აშენდა საბაზისო ხარაჩოები (ვერსია 22, Materialize NV, ლიუვენი, ბელგია). მოდელი დაიბეჭდა Raise3D Pro2 პრინტერზე (Raise3D Technologies, ირვინი, კალიფორნია) თერმოპლასტიკური პოლიურეთანის (TPU) ძაფის გამოყენებით. მოდელის არტერიების საჩვენებლად, დაბეჭდილი TPU საყრდენი მასალა უნდა მოეხსნათ და სისხლძარღვები წითელი აკრილით შეეღებათ.
2020-2021 სასწავლო წელს ლი კონგ ჩიანგის სახელობის მედიცინის ფაკულტეტის მედიცინის ბაკალავრის პირველი კურსის სტუდენტებმა (n = 163, 94 მამაკაცი და 69 ქალი) მიიღეს მოწვევა ელექტრონული ფოსტით, რათა მონაწილეობა მიეღოთ კვლევაში ნებაყოფლობითი აქტივობის სახით. რანდომიზებული კროსოვერი ექსპერიმენტი ჩატარდა ორ ეტაპად, თავდაპირველად გულის განაკვეთით, ხოლო შემდეგ კისრის განაკვეთით. ნარჩენი ეფექტების მინიმიზაციის მიზნით, ორ ეტაპს შორის არის ექვსკვირიანი გამორეცხვის პერიოდი. ორივე ეტაპზე სტუდენტები არ იყვნენ ინფორმირებულნი სასწავლო თემებისა და ჯგუფური დავალებების შესახებ. ჯგუფში არაუმეტეს ექვსი ადამიანისა. სტუდენტებმა, რომლებმაც პირველ ეტაპზე მიიღეს პლასტინირებული ნიმუშები, მეორე ეტაპზე მიიღეს 3DP მოდელები. თითოეულ ეტაპზე ორივე ჯგუფი იღებს შესავალ ლექციას (30 წუთი) მესამე მხარისგან (უფროსი მასწავლებელი), რასაც მოჰყვება თვითსწავლა (50 წუთი) მოწოდებული თვითსწავლების ინსტრუმენტებისა და ბროშურების გამოყენებით.
თვისებრივი კვლევის წარმართვისთვის გამოიყენება COREQ-ის (თვისებრივი კვლევის ანგარიშგების ყოვლისმომცველი კრიტერიუმები) საკონტროლო სია.
სტუდენტებმა კვლევის სასწავლო მასალასთან დაკავშირებით უკუკავშირი გამოკითხვის მეშვეობით მოგვაწოდეს, რომელიც მოიცავდა სამ ღია კითხვას მათი ძლიერი და სუსტი მხარეების, ასევე განვითარების შესაძლებლობების შესახებ. ყველა 96-მა რესპონდენტმა თავისუფალი პასუხი გასცა. შემდეგ ფოკუს ჯგუფში რვა სტუდენტ-მოხალისემ (n = 8) მიიღო მონაწილეობა. ინტერვიუები ჩატარდა ანატომიის სასწავლო ცენტრში (სადაც ექსპერიმენტები ჩატარდა) და ჩაატარა მკვლევარმა 4-მა (დოქტორანტი), მამაკაცი არაანატომიის ინსტრუქტორმა, რომელსაც 10 წელზე მეტი გამოცდილება ჰქონდა TBL-ის ფასილიტაციაში, მაგრამ არ იყო ჩართული კვლევის გუნდის ტრენინგში. კვლევის დაწყებამდე სტუდენტებმა არ იცოდნენ მკვლევარების (და არც კვლევითი ჯგუფის) პიროვნული მახასიათებლები, მაგრამ თანხმობის ფორმაში მათ აცნობეს კვლევის მიზანი. ფოკუს ჯგუფში მხოლოდ მკვლევარი 4 და სტუდენტები მონაწილეობდნენ. მკვლევარმა სტუდენტებს ფოკუს ჯგუფი აღუწერა და ჰკითხა, სურდათ თუ არა მონაწილეობა. მათ გაუზიარეს 3D ბეჭდვისა და პლასტინაციის შესწავლის გამოცდილება და დიდი ენთუზიაზმით გამოირჩეოდნენ. ფასილიტატორმა სტუდენტების მუშაობის წასახალისებლად ექვსი წამყვანი კითხვა დასვა (დამატებითი მასალა 1). მაგალითებია ანატომიური ინსტრუმენტების იმ ასპექტების განხილვა, რომლებიც ხელს უწყობს სწავლას და სწავლას, და თანაგრძნობის როლი ასეთ ნიმუშებთან მუშაობაში. „როგორ აღწერდით თქვენს გამოცდილებას პლასტინირებული ნიმუშებისა და 3D პრინტერით დაბეჭდილი ასლების გამოყენებით ანატომიის შესწავლისას?“ - ეს იყო ინტერვიუს პირველი კითხვა. ყველა კითხვა ღიაა, რაც მომხმარებლებს საშუალებას აძლევს თავისუფლად უპასუხონ კითხვებს მიკერძოებული ადგილების გარეშე, რაც საშუალებას იძლევა ახალი მონაცემების აღმოჩენისა და გამოწვევების დაძლევის სასწავლო ინსტრუმენტების გამოყენებით. მონაწილეებს არ მიუღიათ კომენტარების ან შედეგების ანალიზის ჩანაწერები. კვლევის ნებაყოფლობითი ხასიათის გამო თავიდან აცილებული იყო მონაცემთა გაჯერება. მთელი საუბარი ანალიზისთვის ჩაიწერა.
ფოკუს ჯგუფის ჩანაწერი (35 წუთი) სიტყვასიტყვით ტრანსკრიფცირებული და დეპერსონალიზებული იყო (გამოყენებული იყო ფსევდონიმები). გარდა ამისა, შეგროვდა ღია ტიპის კითხვარის კითხვები. ფოკუს ჯგუფის ტრანსკრიპტები და გამოკითხვის კითხვები იმპორტირებული იქნა Microsoft Excel-ის ცხრილში (Microsoft Corporation, Redmond, WA) მონაცემთა ტრიანგულაციისა და აგრეგირებისთვის, რათა შემოწმებულიყო შედარებითი ან თანმიმდევრული შედეგები ან ახალი შედეგები [41]. ეს ხდება თეორიული თემატური ანალიზის საშუალებით [41, 42]. თითოეული სტუდენტის ტექსტური პასუხები ემატება პასუხების საერთო რაოდენობას. ეს ნიშნავს, რომ რამდენიმე წინადადების შემცველი კომენტარები ერთ წინადადებად ჩაითვლება. პასუხები, რომლებსაც აქვთ ნული, არცერთი ან კომენტარის გარეშე ტეგები, იგნორირებული იქნება. სამმა მკვლევარმა (ქალი მკვლევარი დოქტორის ხარისხით, ქალი მკვლევარი მაგისტრის ხარისხით და მამაკაცი ასისტენტი ინჟინერიის ბაკალავრის ხარისხით და სამედიცინო განათლებაში 1-3 წლიანი კვლევითი გამოცდილებით) დამოუკიდებლად ინდუქციურად დაშიფრა არასტრუქტურირებული მონაცემები. სამმა პროგრამისტმა გამოიყენა რეალური სახატავი ბლოკნოტები მსგავსებებისა და განსხვავებების მიხედვით წებოვანი ფურცლების კატეგორიზაციისთვის. რამდენიმე სესია ჩატარდა კოდების სისტემატური და განმეორებითი ნიმუშების ამოცნობის გზით დასალაგებლად და დასაჯგუფებლად, რომლის დროსაც კოდები დაჯგუფდა ქვეთემების (სპეციფიკური ან ზოგადი მახასიათებლები, როგორიცაა სასწავლო ინსტრუმენტების დადებითი და უარყოფითი ატრიბუტები) იდენტიფიცირების მიზნით, რომლებიც შემდეგ ქმნიდნენ ზოგად თემებს [41]. კონსენსუსის მისაღწევად, 6 კაციანმა მკვლევარმა (დოქტორანტმა), რომელსაც ანატომიის სწავლების 15 წლიანი გამოცდილება ჰქონდა, დაამტკიცა საბოლოო საგნები.
ჰელსინკის დეკლარაციის შესაბამისად, ნანიანგის ტექნოლოგიური უნივერსიტეტის (IRB) ინსტიტუციური მიმოხილვის საბჭომ (2019-09-024) შეაფასა კვლევის პროტოკოლი და მიიღო საჭირო დამტკიცებები. მონაწილეებმა მისცეს ინფორმირებული თანხმობა და ინფორმირებულნი იყვნენ მონაწილეობიდან ნებისმიერ დროს უარის თქმის უფლების შესახებ.
ოთხმოცდაექვსმა პირველკურსელმა სამედიცინო ფაზის სტუდენტმა სრული ინფორმირებული თანხმობა განაცხადა, მიუთითა ძირითადი დემოგრაფიული მონაცემები, როგორიცაა სქესი და ასაკი, და განაცხადა, რომ არ ჰქონდათ წინასწარი ფორმალური ტრენინგი ანატომიაში. I ფაზაში (გული) და II ფაზაში (კისრის დისექცია) მონაწილეობდა შესაბამისად 63 მონაწილე (33 მამაკაცი და 30 ქალი) და 33 მონაწილე (18 მამაკაცი და 15 ქალი). მათი ასაკი მერყეობდა 18-დან 21 წლამდე (საშუალო ± სტანდარტული გადახრა: 19.3 ± 0.9). კითხვარს უპასუხა 96-ვე სტუდენტმა (არც ერთი მათგანი არ იყო მიტოვებული) და ფოკუს ჯგუფებში მონაწილეობა მიიღო 8 სტუდენტმა. დადებითი და უარყოფითი მხარეების და გაუმჯობესების საჭიროებების შესახებ 278 ღია კომენტარი იყო. გაანალიზებულ მონაცემებსა და კვლევის შედეგებს შორის შეუსაბამობა არ დაფიქსირებულა.
ფოკუს ჯგუფების განხილვებისა და გამოკითხვის პასუხების განმავლობაში ოთხი თემა გამოიკვეთა: აღქმული ავთენტურობა, ფუნდამენტური გაგება და სირთულე, პატივისცემისა და მზრუნველობის დამოკიდებულება, მულტიმოდალიზმი და ლიდერობა (სურათი 2). თითოეული თემა უფრო დეტალურად არის აღწერილი ქვემოთ.
ოთხი თემა - აღქმული ავთენტურობა, ფუნდამენტური გაგება და სირთულე, პატივისცემა და ზრუნვა და სასწავლო მედიის უპირატესობა - ეფუძნება ღია ტიპის გამოკითხვის კითხვებისა და ფოკუს ჯგუფების დისკუსიების თემატურ ანალიზს. ლურჯ და ყვითელ ჩარჩოებში მოცემული ელემენტები, შესაბამისად, წარმოადგენს დამუშავებული ნიმუშისა და 3DP მოდელის თვისებებს. 3DP = 3D ბეჭდვა
სტუდენტებმა მიიჩნიეს, რომ პლასტიზირებული ნიმუშები უფრო რეალისტური იყო, ჰქონდათ ბუნებრივი ფერები, რომლებიც უფრო მეტად წარმოადგენდა რეალურ გვამებს და უფრო დახვეწილი ანატომიური დეტალები, ვიდრე 3DP მოდელებს. მაგალითად, კუნთოვანი ბოჭკოების ორიენტაცია უფრო თვალსაჩინოა პლასტიზებულ ნიმუშებში 3DP მოდელებთან შედარებით. ეს კონტრასტი ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ განცხადებაში.
„...ძალიან დეტალური და ზუსტი, თითქოს რეალური ადამიანისგან (C17 მონაწილე; თავისუფალი ფორმის პლასტინაციის მიმოხილვა)“.
სტუდენტებმა აღნიშნეს, რომ 3DP ინსტრუმენტები სასარგებლო იყო ანატომიის საფუძვლების შესასწავლად და ძირითადი მაკროსკოპული მახასიათებლების შესაფასებლად, ხოლო პლასტიზირებული ნიმუშები იდეალური იყო რთული ანატომიური სტრუქტურებისა და რეგიონების შესახებ ცოდნისა და გაგების შემდგომი გასაფართოებლად. სტუდენტებმა მიიჩნიეს, რომ მიუხედავად იმისა, რომ ორივე ინსტრუმენტი ერთმანეთის ზუსტი ასლი იყო, პლასტინირებულ ნიმუშებთან შედარებით 3DP მოდელებთან მუშაობისას მათ აკლდათ ღირებული ინფორმაცია. ეს ახსნილია ქვემოთ მოცემულ განცხადებაში.
„...იყო გარკვეული სირთულეები, როგორიცაა... პატარა დეტალები, როგორიცაა ოვალური ფოსო... ზოგადად, გულის 3D მოდელის გამოყენება შესაძლებელია... კისრისთვის, შესაძლოა, პლასტინაციის მოდელი უფრო თავდაჯერებულად შევისწავლო (მონაწილე PA1; 3DP, ფოკუს ჯგუფის დისკუსია“).
„...მსხვილი სტრუქტურების დანახვაა შესაძლებელი... დეტალურად, 3DP ნიმუშები სასარგებლოა, მაგალითად, უფრო უხეში სტრუქტურების (და) უფრო დიდი, ადვილად ამოსაცნობი ობიექტების, როგორიცაა კუნთები და ორგანოები, შესასწავლად... შესაძლოა (იმ ადამიანებისთვის), რომლებსაც შეიძლება არ ჰქონდეთ პლასტინირებულ ნიმუშებზე წვდომა (PA3 მონაწილე; 3DP, ფოკუს ჯგუფის დისკუსია)“.
სტუდენტებმა მეტი პატივისცემა და შეშფოთება გამოხატეს პლასტინირებული ნიმუშების მიმართ, თუმცა ასევე შეშფოთებულნი იყვნენ სტრუქტურის დაზიანებით მისი მყიფეობისა და მოქნილობის ნაკლებობის გამო. პირიქით, სტუდენტებმა პრაქტიკული გამოცდილება გაამყარეს იმის გაცნობიერებით, რომ 3DP მოდელების რეპროდუცირება დაზიანების შემთხვევაშიც კი იყო შესაძლებელი.
„... ჩვენ ასევე უფრო ფრთხილად ვართ პლასტინაციის ნიმუშებთან დაკავშირებით (PA2 მონაწილე; პლასტინაცია, ფოკუს ჯგუფის დისკუსია)“.
„...პლასტინაციის ნიმუშებისთვის ეს ჰგავს... რაღაცას, რაც დიდი ხნის განმავლობაში იყო შენახული. თუ მე დავაზიანე... ვფიქრობ, ვიცით, რომ ის უფრო სერიოზულ დაზიანებას ჰგავს, რადგან მას ისტორია აქვს (PA3 მონაწილე; პლასტინაცია, ფოკუს ჯგუფის განხილვა)“.
„3D პრინტერით დაბეჭდილი მოდელების დამზადება შედარებით სწრაფად და მარტივადაა შესაძლებელი... რაც 3D მოდელებს უფრო მეტი ადამიანისთვის ხელმისაწვდომს ხდის და სწავლას ნიმუშების გაზიარების გარეშე უწყობს ხელს (I38-ის კონტრიბუტორი; 3DP, თავისუფალი ტექსტის მიმოხილვა).“
„...3D მოდელებით შეგვიძლია ცოტა ვიმუშაოთ ისე, რომ არ ვიდარდოთ მათ დაზიანებაზე, მაგალითად, ნიმუშების დაზიანებაზე... (PA2 მონაწილე; 3DP, ფოკუს ჯგუფის დისკუსია).“
სტუდენტების თქმით, პლასტიზირებული ნიმუშების რაოდენობა შეზღუდულია და უფრო ღრმა სტრუქტურებზე წვდომა მათი სიმყარის გამო რთულია. 3DP მოდელის შემთხვევაში, ისინი იმედოვნებენ, რომ ანატომიური დეტალების კიდევ უფრო დახვეწას შეძლებენ პერსონალიზებული სწავლებისთვის საინტერესო სფეროებზე მორგებით. სტუდენტები თანხმდებიან, რომ როგორც პლასტიზირებული, ასევე 3DP მოდელების გამოყენება შესაძლებელია სხვა ტიპის სასწავლო ინსტრუმენტებთან, როგორიცაა Anatomage ცხრილი, კომბინაციაში სწავლის გასაუმჯობესებლად.
„ზოგიერთი ღრმა შიდა სტრუქტურა ცუდად ჩანს (მონაწილე C14; პლასტინაცია, თავისუფალი ფორმის კომენტარი).“
„შესაძლოა, აუტოფსიის ცხრილები და სხვა მეთოდები ძალიან სასარგებლო დამატება იყოს (წევრი C14; პლასტინაცია, თავისუფალი ტექსტის მიმოხილვა).“
„3D მოდელების დეტალური აღწერით, შეგიძლიათ გქონდეთ ცალკეული მოდელები, რომლებიც ფოკუსირებულია სხვადასხვა სფეროებსა და ასპექტებზე, როგორიცაა ნერვები და სისხლძარღვები (მონაწილე I26; 3DP, თავისუფალი ტექსტის მიმოხილვა)“.
სტუდენტებმა ასევე შესთავაზეს მასწავლებლისთვის მოდელის სწორად გამოყენების ახსნის დემონსტრაციის ჩართვა, ან დამატებითი ინსტრუქციების ჩართვა ანოტირებულ ნიმუშ სურათებზე, რათა გაადვილებულიყო შესწავლა და გაგება, ლექციის ჩანაწერებში, თუმცა მათ აღიარეს, რომ კვლევა სპეციალურად დამოუკიდებელი სწავლებისთვის იყო შექმნილი.
„...მე ვაფასებ კვლევის დამოუკიდებელ სტილს... შესაძლოა, მეტი რჩევა იყოს მოწოდებული დაბეჭდილი სლაიდების ან რამდენიმე ჩანაწერის სახით... (მონაწილე C02; ზოგადად, თავისუფალი ტექსტის კომენტარები).“
„კონტენტის ექსპერტები ან დამატებითი ვიზუალური ინსტრუმენტები, როგორიცაა ანიმაცია ან ვიდეო, დაგვეხმარება 3D მოდელების სტრუქტურის უკეთ გაგებაში (წევრი C38; ზოგადად თავისუფალი ტექსტური მიმოხილვები).“
პირველი კურსის სამედიცინო სტუდენტებს ჰკითხეს სწავლის გამოცდილებისა და 3D დაბეჭდილი და პლასტიზირებული ნიმუშების ხარისხის შესახებ. როგორც მოსალოდნელი იყო, სტუდენტებმა პლასტიზირებული ნიმუშები უფრო რეალისტური და ზუსტი მიიჩნიეს, ვიდრე 3D დაბეჭდილი. ეს შედეგები დადასტურებულია წინასწარი კვლევით [7]. ვინაიდან ჩანაწერები გაკეთებულია დონირებული გვამებისგან, ისინი ავთენტურია. მიუხედავად იმისა, რომ ეს იყო პლასტიზირებული ნიმუშის 1:1 რეპლიკა მსგავსი მორფოლოგიური მახასიათებლებით [8], პოლიმერზე დაფუძნებული 3D დაბეჭდილი მოდელი ნაკლებად რეალისტურად და ნაკლებად რეალისტურად მიიჩნიეს, განსაკუთრებით იმ სტუდენტებში, რომლებშიც გულის 3DP მოდელში პლასტიზირებულ მოდელთან შედარებით არ ჩანდა დეტალები, როგორიცაა ოვალური ფოსოს კიდეები. ეს შეიძლება გამოწვეული იყოს კომპიუტერული ტომოგრაფიის გამოსახულების ხარისხით, რომელიც არ იძლევა საზღვრების მკაფიოდ გამოკვეთის საშუალებას. ამიტომ, სეგმენტაციის პროგრამულ უზრუნველყოფაში ასეთი სტრუქტურების სეგმენტირება რთულია, რაც გავლენას ახდენს 3D ბეჭდვის პროცესზე. ამან შეიძლება ეჭვი შეიტანოს 3DP ინსტრუმენტების გამოყენებასთან დაკავშირებით, რადგან ისინი შიშობენ, რომ მნიშვნელოვანი ცოდნა დაიკარგება, თუ არ იქნება გამოყენებული სტანდარტული ინსტრუმენტები, როგორიცაა პლასტიზირებული ნიმუშები. ქირურგიული სწავლებით დაინტერესებულმა სტუდენტებმა შესაძლოა საჭიროდ ჩათვალონ პრაქტიკული მოდელების გამოყენება [43]. ამჟამინდელი შედეგები მსგავსია წინა კვლევებისა, რომლებმაც დაადგინეს, რომ პლასტმასის მოდელებს [44] და 3DP ნიმუშებს არ აქვთ რეალური ნიმუშების სიზუსტე [45].
სტუდენტებისთვის ხელმისაწვდომობისა და შესაბამისად, სტუდენტების კმაყოფილების გასაუმჯობესებლად, ასევე უნდა იქნას გათვალისწინებული ინსტრუმენტების ღირებულება და ხელმისაწვდომობა. შედეგები ადასტურებს 3DP მოდელების გამოყენებას ანატომიური ცოდნის მისაღებად მათი ეკონომიური დამზადების გამო [6, 21]. ეს შეესაბამება წინა კვლევას, რომელმაც აჩვენა პლასტიზირებული მოდელებისა და 3DP მოდელების შედარებითი ობიექტური შესრულება [21]. სტუდენტები მიიჩნევენ, რომ 3DP მოდელები უფრო სასარგებლო იყო ძირითადი ანატომიური კონცეფციების, ორგანოებისა და მახასიათებლების შესასწავლად, ხოლო პლასტინირებული ნიმუშები უფრო შესაფერისი რთული ანატომიის შესასწავლად. გარდა ამისა, სტუდენტები მხარს უჭერენ 3DP მოდელების გამოყენებას არსებულ გვამურ ნიმუშებთან და თანამედროვე ტექნოლოგიებთან ერთად, რათა გააუმჯობესონ სტუდენტების ანატომიის გაგება. ერთი და იგივე ობიექტის წარმოდგენის მრავალი გზა, როგორიცაა გულის ანატომიის რუკა გვამების გამოყენებით, 3D ბეჭდვა, პაციენტის სკანირება და ვირტუალური 3D მოდელები. ეს მულტიმოდალური მიდგომა საშუალებას აძლევს სტუდენტებს, სხვადასხვა გზით ილუსტრირება მოახდინონ ანატომიის შესახებ, სხვადასხვა გზით გადმოსცენ ის, რაც ისწავლეს და სხვადასხვა გზით ჩართონ სტუდენტები [44]. კვლევამ აჩვენა, რომ ავთენტური სასწავლო მასალები, როგორიცაა გვამური ინსტრუმენტები, შეიძლება რთული იყოს ზოგიერთი სტუდენტისთვის ანატომიის შესწავლასთან დაკავშირებული კოგნიტური დატვირთვის თვალსაზრისით [46]. კრიტიკულად მნიშვნელოვანია კოგნიტური დატვირთვის სტუდენტების სწავლაზე გავლენის გაგება და ტექნოლოგიების გამოყენება კოგნიტური დატვირთვის შესამცირებლად უკეთესი სასწავლო გარემოს შესაქმნელად [47, 48]. სტუდენტებისთვის გვამური მასალის გაცნობამდე, 3DP მოდელები შეიძლება იყოს სასარგებლო მეთოდი ანატომიის ძირითადი და მნიშვნელოვანი ასპექტების დემონსტრირებისთვის, რათა შემცირდეს კოგნიტური დატვირთვა და გაუმჯობესდეს სწავლა. გარდა ამისა, სტუდენტებს შეუძლიათ 3DP მოდელები სახლში წაიღონ განსახილველად სახელმძღვანელოებთან და ლექციების მასალებთან ერთად და გააფართოვონ ანატომიის შესწავლა ლაბორატორიის მიღმა [45]. თუმცა, 3DP კომპონენტების ამოღების პრაქტიკა ჯერ არ არის დანერგილი ავტორის ინსტიტუტში.
ამ კვლევაში, პლასტინირებული ნიმუშები უფრო მეტად ფასობდნენ, ვიდრე 3DP რეპლიკები. ეს დასკვნა თანხვედრაშია წინა კვლევებთან, რომლებიც აჩვენებს, რომ გვამური ნიმუშები, როგორც „პირველი პაციენტი“, პატივისცემასა და თანაგრძნობას იწვევს, ხოლო ხელოვნური მოდელები - არა [49]. რეალისტური პლასტინირებული ადამიანის ქსოვილი ინტიმური და რეალისტურია. გვამური მასალის გამოყენება სტუდენტებს საშუალებას აძლევს, განავითარონ ჰუმანისტური და ეთიკური იდეალები [50]. გარდა ამისა, სტუდენტების მიერ პლასტინაციის ნიმუშების აღქმაზე შეიძლება გავლენა იქონიოს მათმა მზარდმა ცოდნამ გვამური დონაციის პროგრამების და/ან პლასტინაციის პროცესის შესახებ. პლასტინაცია არის შემოწირული გვამები, რომლებიც მიბაძავენ თანაგრძნობას, აღტაცებას და მადლიერებას, რომელსაც სტუდენტები გრძნობენ თავიანთი დონორების მიმართ [10, 51]. ეს მახასიათებლები გამოარჩევს ჰუმანიტარ ექთნებს და, თუ მათ გამოვიმუშავებთ, შეიძლება დაეხმაროს მათ პროფესიულ წინსვლაში პაციენტების დაფასებითა და თანაგრძნობით [25, 37]. ეს შედარებადია ჩუმ რეპეტიტორებთან, რომლებიც იყენებენ სველ ადამიანის დისექციას [37,52,53]. რადგან პლასტინაციის ნიმუშები გვამებიდან იყო შემოწირული, სტუდენტები მათ ჩუმ რეპეტიტორებად აღიქვამდნენ, რამაც ამ ახალი სწავლების ინსტრუმენტის პატივისცემა დაიმსახურა. მიუხედავად იმისა, რომ მათ იციან, რომ 3DP მოდელები მანქანებით მზადდება, მათ მაინც სიამოვნებთ მათი გამოყენება. თითოეული ჯგუფი გრძნობს, რომ მათზე ზრუნავენ და მოდელს სიფრთხილით ეპყრობიან მისი მთლიანობის შესანარჩუნებლად. სტუდენტებმა შეიძლება უკვე იცოდნენ, რომ 3DP მოდელები პაციენტის მონაცემებიდან საგანმანათლებლო მიზნებისთვის იქმნება. ავტორის ინსტიტუტში, სანამ სტუდენტები ანატომიის ფორმალურ შესწავლას დაიწყებენ, ტარდება ანატომიის შესავალი კურსი ანატომიის ისტორიაზე, რის შემდეგაც სტუდენტები დებენ ფიცს. ფიცის მთავარი მიზანია სტუდენტებში ჰუმანისტური ღირებულებების, ანატომიური ინსტრუმენტების პატივისცემისა და პროფესიონალიზმის გააზრების ჩანერგვა. ანატომიური ინსტრუმენტებისა და ერთგულების კომბინაცია ხელს უწყობს ზრუნვის, პატივისცემის გრძნობის ჩანერგვას და შესაძლოა, შეახსენოს სტუდენტებს პაციენტების მიმართ მათი მომავალი პასუხისმგებლობების შესახებ [54].
სასწავლო ინსტრუმენტების სამომავლო გაუმჯობესების თვალსაზრისით, როგორც პლასტინაციის, ასევე 3DP ჯგუფების სტუდენტებმა სტრუქტურის განადგურების შიში თავიანთ მონაწილეობასა და სწავლაში ჩართეს. თუმცა, ფოკუს ჯგუფების დისკუსიების დროს გამოიკვეთა შეშფოთება მოოქროვილი ნიმუშების სტრუქტურის დარღვევის შესახებ. ეს დაკვირვება დასტურდება პლასტიფიცირებულ ნიმუშებზე ჩატარებული წინა კვლევებით [9, 10]. სტრუქტურის მანიპულაციები, განსაკუთრებით კისრის მოდელები, აუცილებელია უფრო ღრმა სტრუქტურების შესასწავლად და სამგანზომილებიანი სივრცითი ურთიერთობების გასაგებად. ტაქტილური (შეხებითი) და ვიზუალური ინფორმაციის გამოყენება სტუდენტებს ეხმარება სამგანზომილებიანი ანატომიური ნაწილების უფრო დეტალური და სრული გონებრივი სურათის ჩამოყალიბებაში [55]. კვლევებმა აჩვენა, რომ ფიზიკური ობიექტების ტაქტილური მანიპულირება ამცირებს კოგნიტურ დატვირთვას და იწვევს ინფორმაციის უკეთ გაგებას და დამახსოვრებას [55]. ვარაუდობენ, რომ 3DP მოდელების პლასტიფიცირებული ნიმუშებით დამატება აუმჯობესებს სტუდენტების ურთიერთქმედებას ნიმუშებთან სტრუქტურების დაზიანების შიშის გარეშე.
გამოქვეყნების დრო: 21 ივლისი-2023