La tecnologia della realtà aumentata (AR) si è dimostrata efficace nella visualizzazione di informazioni e nel rendering di oggetti 3D. Sebbene gli studenti utilizzino comunemente applicazioni AR tramite dispositivi mobili, i modelli in plastica o le immagini 2D sono ancora ampiamente utilizzati negli esercizi di modellazione dentale. A causa della natura tridimensionale dei denti, gli studenti di odontoiatria si trovano ad affrontare delle difficoltà dovute alla mancanza di strumenti che forniscano una guida costante. In questo studio, abbiamo sviluppato uno strumento di formazione per la modellazione dentale basato sulla realtà aumentata (AR-TCPT) e lo abbiamo confrontato con un modello in plastica per valutarne il potenziale come strumento di pratica e l'esperienza d'uso.
Per simulare il taglio dei denti, abbiamo creato sequenzialmente un oggetto 3D che includeva un canino mascellare e un primo premolare mascellare (fase 16), un primo premolare mandibolare (fase 13) e un primo molare mandibolare (fase 14). A ciascun dente sono stati assegnati dei marcatori di immagine creati con il software Photoshop. Abbiamo sviluppato un'applicazione mobile basata sulla realtà aumentata (AR) utilizzando il motore Unity. Per la modellazione dentale, 52 partecipanti sono stati assegnati casualmente a un gruppo di controllo (n = 26; utilizzando modelli dentali in plastica) o a un gruppo sperimentale (n = 26; utilizzando AR-TCPT). Un questionario di 22 domande è stato utilizzato per valutare l'esperienza utente. L'analisi comparativa dei dati è stata effettuata utilizzando il test non parametrico U di Mann-Whitney tramite il programma SPSS.
AR-TCPT utilizza la fotocamera di un dispositivo mobile per rilevare i marcatori dell'immagine e visualizzare oggetti 3D di frammenti di dente. Gli utenti possono manipolare il dispositivo per rivedere ogni passaggio o studiare la forma di un dente. I risultati del sondaggio sull'esperienza utente hanno mostrato che, rispetto al gruppo di controllo che utilizzava modelli in plastica, il gruppo sperimentale AR-TCPT ha ottenuto un punteggio significativamente più alto nell'esperienza di modellazione dei denti.
Rispetto ai modelli tradizionali in plastica, AR-TCPT offre una migliore esperienza utente nella modellazione dei denti. Lo strumento è di facile utilizzo, essendo progettato per essere impiegato su dispositivi mobili. Ulteriori ricerche sono necessarie per determinare l'impatto educativo di AR-TCPT sulla quantificazione dei denti incisi e sulle capacità individuali di modellazione dell'utente.
La morfologia dentale e le esercitazioni pratiche sono una parte importante del curriculum di odontoiatria. Questo corso fornisce una guida teorica e pratica sulla morfologia, la funzione e la modellazione diretta delle strutture dentali [1, 2]. Il metodo di insegnamento tradizionale prevede lo studio teorico e la successiva esecuzione della modellazione dentale sulla base dei principi appresi. Gli studenti utilizzano immagini bidimensionali (2D) dei denti e modelli in plastica per modellare i denti su blocchi di cera o gesso [3,4,5]. La comprensione della morfologia dentale è fondamentale per il trattamento restaurativo e la fabbricazione di restauri dentali nella pratica clinica. Il corretto rapporto tra denti antagonisti e prossimali, come indicato dalla loro forma, è essenziale per mantenere la stabilità occlusale e posizionale [6, 7]. Sebbene i corsi di odontoiatria possano aiutare gli studenti ad acquisire una conoscenza approfondita della morfologia dentale, essi incontrano ancora difficoltà nel processo di taglio associato alle pratiche tradizionali.
I neofiti della morfologia dentale si trovano ad affrontare la sfida di interpretare e riprodurre immagini 2D in tre dimensioni (3D) [8,9,10]. Le forme dei denti sono solitamente rappresentate da disegni o fotografie bidimensionali, il che rende difficile la visualizzazione della morfologia dentale. Inoltre, la necessità di eseguire rapidamente la scultura dentale in uno spazio e in un tempo limitati, unita all'uso di immagini 2D, rende difficile per gli studenti concettualizzare e visualizzare le forme 3D [11]. Sebbene i modelli dentali in plastica (che possono essere presentati parzialmente completati o nella loro forma finale) siano utili per l'insegnamento, il loro utilizzo è limitato perché i modelli in plastica commerciali sono spesso predefiniti e limitano le opportunità di pratica per insegnanti e studenti [4]. Inoltre, questi modelli di esercitazione sono di proprietà dell'istituto scolastico e non possono essere posseduti dai singoli studenti, con conseguente aumento del carico di lavoro durante il tempo di lezione assegnato. Gli istruttori spesso istruiscono un gran numero di studenti durante la pratica e spesso si affidano a metodi di pratica tradizionali, il che può comportare lunghe attese per il feedback dell'istruttore sulle fasi intermedie della scultura [12]. Pertanto, si rende necessaria una guida per l'intaglio che faciliti la pratica dell'intaglio dei denti e che allevi le limitazioni imposte dai modelli in plastica.
La tecnologia della realtà aumentata (AR) si è affermata come uno strumento promettente per migliorare l'esperienza di apprendimento. Sovrapponendo informazioni digitali a un ambiente reale, la tecnologia AR può fornire agli studenti un'esperienza più interattiva e immersiva [13]. Garzón [14] ha attinto a 25 anni di esperienza con le prime tre generazioni di classificazione dell'istruzione AR e ha sostenuto che l'uso di dispositivi e applicazioni mobili economici (tramite dispositivi e applicazioni mobili) nella seconda generazione di AR ha migliorato significativamente le caratteristiche di rendimento educativo. Una volta create e installate, le applicazioni mobili consentono alla fotocamera di riconoscere e visualizzare informazioni aggiuntive sugli oggetti riconosciuti, migliorando così l'esperienza dell'utente [15, 16]. La tecnologia AR funziona riconoscendo rapidamente un codice o un tag immagine dalla fotocamera di un dispositivo mobile, visualizzando informazioni 3D sovrapposte quando rilevate [17]. Manipolando dispositivi mobili o marcatori di immagine, gli utenti possono osservare e comprendere facilmente e intuitivamente le strutture 3D [18]. In una revisione di Akçayır e Akçayır [19], è stato riscontrato che la realtà aumentata (AR) aumenta il "divertimento" e "incrementa con successo i livelli di partecipazione all'apprendimento". Tuttavia, a causa della complessità dei dati, la tecnologia può essere "difficile da usare per gli studenti" e causare "sovraccarico cognitivo", richiedendo ulteriori raccomandazioni didattiche [19, 20, 21]. Pertanto, è necessario impegnarsi per migliorare il valore educativo della realtà aumentata aumentando l'usabilità e riducendo il sovraccarico di complessità del compito. Questi fattori devono essere presi in considerazione quando si utilizza la tecnologia AR per creare strumenti didattici per la pratica della scultura dentale.
Per guidare efficacemente gli studenti nell'intaglio dentale utilizzando ambienti AR, è necessario seguire un processo continuo. Questo approccio può aiutare a ridurre la variabilità e promuovere l'acquisizione di competenze [22]. Gli intagliatori principianti possono migliorare la qualità del loro lavoro seguendo un processo digitale passo passo per l'intaglio dei denti [23]. Infatti, è stato dimostrato che un approccio di formazione passo passo è efficace per padroneggiare le abilità di intaglio in breve tempo e minimizzare gli errori nella progettazione finale del restauro [24]. Nel campo del restauro dentale, l'uso di processi di incisione sulla superficie dei denti è un modo efficace per aiutare gli studenti a migliorare le proprie competenze [25]. Questo studio si proponeva di sviluppare uno strumento di pratica per l'intaglio dentale basato sulla realtà aumentata (AR-TCPT) adatto ai dispositivi mobili e di valutarne l'esperienza utente. Inoltre, lo studio ha confrontato l'esperienza utente di AR-TCPT con i modelli tradizionali in resina dentale per valutare il potenziale di AR-TCPT come strumento pratico.
AR-TCPT è un'applicazione progettata per dispositivi mobili che utilizza la tecnologia AR (Realtà Aumentata). Questo strumento è stato ideato per creare modelli 3D passo passo di canini mascellari, primi premolari mascellari, primi premolari mandibolari e primi molari mandibolari. La modellazione 3D iniziale è stata realizzata con 3D Studio Max (2019, Autodesk Inc., USA), mentre la modellazione finale è stata effettuata con il software Zbrush 3D (2019, Pixologic Inc., USA). La marcatura delle immagini è stata eseguita con Photoshop (Adobe Master Collection CC 2019, Adobe Inc., USA), ottimizzato per un riconoscimento stabile da parte delle fotocamere dei dispositivi mobili, utilizzando il motore Vuforia (PTC Inc., USA; http:///developer.vuforia.com). L'applicazione AR è stata implementata con il motore Unity (12 marzo 2019, Unity Technologies, USA) e successivamente installata e avviata su un dispositivo mobile. Per valutare l'efficacia di AR-TCPT come strumento per la pratica di modellazione dentale, i partecipanti sono stati selezionati casualmente dalla classe di morfologia dentale del 2023 per formare un gruppo di controllo e un gruppo sperimentale. I partecipanti del gruppo sperimentale hanno utilizzato AR-TCPT, mentre il gruppo di controllo ha utilizzato modelli in plastica del kit di modellazione dentale (Nissin Dental Co., Giappone). Dopo aver completato l'attività di modellazione dentale, è stata analizzata e confrontata l'esperienza d'uso di ciascuno strumento. Il flusso del disegno dello studio è illustrato nella Figura 1. Questo studio è stato condotto con l'approvazione del Comitato Etico dell'Università Nazionale di South Seoul (numero IRB: NSU-202210-003).
La modellazione 3D viene utilizzata per rappresentare in modo coerente le caratteristiche morfologiche delle strutture sporgenti e concave delle superfici mesiali, distali, buccali, linguali e occlusali dei denti durante il processo di intaglio. Il canino mascellare e il primo premolare mascellare sono stati modellati come livello 16, il primo premolare mandibolare come livello 13 e il primo molare mandibolare come livello 14. La modellazione preliminare raffigura le parti che devono essere rimosse e mantenute nell'ordine delle radiografie dentali, come mostrato nella figura 2. La sequenza finale di modellazione del dente è mostrata nella Figura 3. Nel modello finale, texture, creste e solchi descrivono la struttura depressa del dente e le informazioni dell'immagine sono incluse per guidare il processo di intaglio ed evidenziare le strutture che richiedono particolare attenzione. All'inizio della fase di intaglio, ogni superficie è codificata a colori per indicarne l'orientamento e il blocco di cera è contrassegnato con linee continue che indicano le parti che devono essere rimosse. Le superfici mesiale e distale del dente sono contrassegnate da punti rossi per indicare i punti di contatto dentale che rimarranno come sporgenze e non verranno rimossi durante il processo di taglio. Sulla superficie occlusale, punti rossi indicano ciascuna cuspide da preservare e frecce rosse indicano la direzione dell'incisione durante il taglio del blocco di cera. La modellazione 3D delle parti conservate e rimosse consente di confermare la morfologia delle parti rimosse durante le successive fasi di scultura del blocco di cera.
Crea simulazioni preliminari di oggetti 3D in un processo di modellazione dentale passo passo. a: Superficie mesiale del primo premolare mascellare; b: Superfici labiali leggermente superiore e mesiale del primo premolare mascellare; c: Superficie mesiale del primo molare mascellare; d: Superficie mascellare leggermente superiore del primo molare mascellare e superficie mesiobuccale. B – guancia; La – suono labiale; M – suono mediale.
Gli oggetti tridimensionali (3D) rappresentano il processo passo passo di taglio dei denti. Questa foto mostra l'oggetto 3D finito dopo il processo di modellazione del primo molare mascellare, mostrando dettagli e texture per ogni fase successiva. I secondi dati di modellazione 3D includono l'oggetto 3D finale migliorato sul dispositivo mobile. Le linee tratteggiate rappresentano sezioni del dente divise in parti uguali, e le sezioni separate rappresentano quelle che devono essere rimosse prima che la sezione contenente la linea continua possa essere inclusa. La freccia 3D rossa indica la direzione di taglio del dente, il cerchio rosso sulla superficie distale indica l'area di contatto del dente e il cilindro rosso sulla superficie occlusale indica la cuspide del dente. a: linee tratteggiate, linee continue, cerchi rossi sulla superficie distale e fasi che indicano il blocco di cera rimovibile. b: Completamento approssimativo della formazione del primo molare dell'arcata superiore. c: Vista dettagliata del primo molare mascellare, la freccia rossa indica la direzione del dente e della filettatura dello spaziatore, la cuspide cilindrica rossa, la linea continua indica la parte da tagliare sulla superficie occlusale. d: Primo molare mascellare completo.
Per facilitare l'identificazione delle fasi successive di intaglio tramite dispositivo mobile, sono stati preparati quattro marcatori di immagine per il primo molare mandibolare, il primo premolare mandibolare, il primo molare mascellare e il canino mascellare. I marcatori di immagine sono stati progettati utilizzando il software Photoshop (2020, Adobe Co., Ltd., San Jose, CA) e hanno utilizzato simboli numerici circolari e un motivo di sfondo ripetuto per distinguere ciascun dente, come mostrato in Figura 4. Creare marcatori di immagine di alta qualità utilizzando il motore Vuforia (software per la creazione di marcatori AR) e creare e salvare i marcatori di immagine utilizzando il motore Unity dopo aver ricevuto un tasso di riconoscimento a cinque stelle per un tipo di immagine. Il modello 3D del dente viene gradualmente collegato ai marcatori di immagine e la sua posizione e dimensione vengono determinate in base ai marcatori. Utilizza il motore Unity e applicazioni Android installabili su dispositivi mobili.
Etichetta dell'immagine. Queste fotografie mostrano i marcatori d'immagine utilizzati in questo studio, che la fotocamera del dispositivo mobile ha riconosciuto in base al tipo di dente (numero in ogni cerchio). a: primo molare della mandibola; b: primo premolare della mandibola; c: primo molare mascellare; d: canino mascellare.
I partecipanti sono stati reclutati tra gli studenti del primo anno del corso pratico di morfologia dentale del Dipartimento di Igiene Dentale dell'Università di Seong, Gyeonggi-do. I potenziali partecipanti sono stati informati di quanto segue: (1) La partecipazione è volontaria e non prevede alcun compenso finanziario o accademico; (2) Il gruppo di controllo utilizzerà modelli in plastica e il gruppo sperimentale utilizzerà un'applicazione mobile AR; (3) L'esperimento durerà tre settimane e coinvolgerà tre denti; (4) Gli utenti Android riceveranno un link per installare l'applicazione e gli utenti iOS riceveranno un dispositivo Android con AR-TCPT installato; (5) AR-TCPT funzionerà allo stesso modo su entrambi i sistemi; (6) Il gruppo di controllo e il gruppo sperimentale saranno assegnati in modo casuale; (7) La modellazione dei denti sarà eseguita in laboratori diversi; (8) Dopo l'esperimento, saranno condotti 22 studi; (9) Il gruppo di controllo potrà utilizzare AR-TCPT dopo l'esperimento. Un totale di 52 partecipanti si sono offerti volontari e da ciascun partecipante è stato ottenuto un modulo di consenso online. I gruppi di controllo (n = 26) e sperimentale (n = 26) sono stati assegnati in modo casuale utilizzando la funzione casuale di Microsoft Excel (2016, Redmond, USA). La Figura 5 mostra il reclutamento dei partecipanti e il disegno sperimentale in un diagramma di flusso.
Uno studio progettato per esplorare le esperienze dei partecipanti con modelli in plastica e applicazioni di realtà aumentata.
A partire dal 27 marzo 2023, il gruppo sperimentale e il gruppo di controllo hanno utilizzato rispettivamente AR-TCTP e modelli in plastica per scolpire tre denti per tre settimane. I partecipanti hanno scolpito premolari e molari, tra cui un primo molare mandibolare, un primo premolare mandibolare e un primo premolare mascellare, tutti con caratteristiche morfologiche complesse. I canini mascellari non sono stati inclusi nella scultura. I partecipanti avevano tre ore a settimana per tagliare un dente. Dopo la fabbricazione del dente, sono stati estratti i modelli in plastica e i marcatori di immagine dei gruppi di controllo e sperimentale, rispettivamente. Senza il riconoscimento delle etichette di immagine, gli oggetti dentali 3D non vengono migliorati da AR-TCTP. Per impedire l'uso di altri strumenti di pratica, i gruppi sperimentale e di controllo si sono esercitati nella scultura dei denti in stanze separate. Il feedback sulla forma del dente è stato fornito tre settimane dopo la fine dell'esperimento per limitare l'influenza delle istruzioni dell'insegnante. Il questionario è stato somministrato dopo il completamento del taglio dei primi molari mandibolari nella terza settimana di aprile. Un questionario modificato da Sanders et al. Alfala et al. hanno utilizzato 23 domande da [26]. [27] hanno valutato le differenze nella forma del cuore tra gli strumenti di pratica. Tuttavia, in questo studio, un elemento per la manipolazione diretta a ciascun livello è stato escluso da Alfalah et al. [27]. I 22 elementi utilizzati in questo studio sono mostrati nella Tabella 1. I gruppi di controllo e sperimentale avevano valori di α di Cronbach pari rispettivamente a 0,587 e 0,912.
L'analisi dei dati è stata eseguita utilizzando il software statistico SPSS (v25.0, IBM Co., Armonk, NY, USA). È stato effettuato un test di significatività a due code con un livello di significatività di 0,05. Il test esatto di Fisher è stato utilizzato per analizzare le caratteristiche generali come sesso, età, luogo di residenza ed esperienza nell'intaglio dentale, al fine di confermare la distribuzione di tali caratteristiche tra il gruppo di controllo e il gruppo sperimentale. I risultati del test di Shapiro-Wilk hanno mostrato che i dati del sondaggio non erano distribuiti normalmente (p < 0,05). Pertanto, è stato utilizzato il test non parametrico di Mann-Whitney U per confrontare il gruppo di controllo e il gruppo sperimentale.
Gli strumenti utilizzati dai partecipanti durante l'esercizio di modellazione dei denti sono illustrati nella Figura 6. La Figura 6a mostra il modello in plastica, mentre le Figure 6b-d mostrano l'AR-TCPT utilizzato su un dispositivo mobile. L'AR-TCPT utilizza la fotocamera del dispositivo per identificare i marcatori dell'immagine e visualizza sullo schermo un oggetto dentale 3D migliorato che i partecipanti possono manipolare e osservare in tempo reale. I pulsanti "Avanti" e "Indietro" del dispositivo mobile consentono di osservare in dettaglio le fasi di modellazione e le caratteristiche morfologiche dei denti. Per creare un dente, gli utenti dell'AR-TCPT confrontano sequenzialmente un modello 3D migliorato del dente visualizzato sullo schermo con un blocco di cera.
Esercitazione di scultura dentale. Questa fotografia mostra un confronto tra la pratica tradizionale di scultura dentale (TCP) con modelli in plastica e la TCP passo passo con strumenti di realtà aumentata. Gli studenti possono visualizzare le fasi di scultura 3D cliccando sui pulsanti Avanti e Indietro. a: Modello in plastica in una serie di modelli passo passo per la scultura dei denti. b: TCP con uno strumento di realtà aumentata nella prima fase del primo premolare mandibolare. c: TCP con uno strumento di realtà aumentata durante la fase finale della formazione del primo premolare mandibolare. d: Processo di identificazione di creste e solchi. IM, etichetta dell'immagine; MD, dispositivo mobile; NSB, pulsante "Avanti"; PSB, pulsante "Indietro"; SMD, supporto per dispositivo mobile; TC, macchina per incisione dentale; W, blocco di cera
Non sono state riscontrate differenze significative tra i due gruppi di partecipanti selezionati casualmente in termini di sesso, età, luogo di residenza ed esperienza nell'intaglio dentale (p > 0,05). Il gruppo di controllo era composto per il 96,2% da donne (n = 25) e per il 3,8% da uomini (n = 1), mentre il gruppo sperimentale era composto esclusivamente da donne (n = 26). Il gruppo di controllo era composto per il 61,5% (n = 16) da partecipanti di 20 anni, per il 26,9% (n = 7) da partecipanti di 21 anni e per l'11,5% (n = 3) da partecipanti di età pari o superiore a 22 anni, mentre il gruppo di controllo sperimentale era composto per il 73,1% (n = 19) da partecipanti di 20 anni, per il 19,2% (n = 5) da partecipanti di 21 anni e per il 7,7% (n = 2) da partecipanti di età pari o superiore a 22 anni. Per quanto riguarda la residenza, il 69,2% (n=18) del gruppo di controllo viveva nella provincia di Gyeonggi-do e il 23,1% (n=6) a Seul. In confronto, il 50,0% (n=13) del gruppo sperimentale viveva nella provincia di Gyeonggi-do e il 46,2% (n=12) a Seul. La percentuale di partecipanti residenti a Incheon era rispettivamente del 7,7% (n=2) e del 3,8% (n=1) nei gruppi di controllo e sperimentale. Nel gruppo di controllo, 25 partecipanti (96,2%) non avevano alcuna esperienza precedente con la scultura dentale. Analogamente, 26 partecipanti (100%) nel gruppo sperimentale non avevano alcuna esperienza precedente con la scultura dentale.
La Tabella 2 presenta le statistiche descrittive e i confronti statistici delle risposte di ciascun gruppo ai 22 quesiti del sondaggio. Sono state riscontrate differenze significative tra i gruppi nelle risposte a ciascuno dei 22 quesiti del questionario (p < 0,01). Rispetto al gruppo di controllo, il gruppo sperimentale ha ottenuto punteggi medi più elevati sui 21 quesiti del questionario. Solo alla domanda 20 (Q20) del questionario il gruppo di controllo ha ottenuto un punteggio superiore a quello del gruppo sperimentale. L'istogramma nella Figura 7 mostra visivamente la differenza nei punteggi medi tra i gruppi. La Tabella 2 e la Figura 7 mostrano anche i risultati dell'esperienza utente per ciascun progetto. Nel gruppo di controllo, il quesito con il punteggio più alto era la domanda Q21, mentre quello con il punteggio più basso era la domanda Q6. Nel gruppo sperimentale, il quesito con il punteggio più alto era la domanda Q13, mentre quello con il punteggio più basso era la domanda Q20. Come mostrato nella Figura 7, la maggiore differenza nella media tra il gruppo di controllo e il gruppo sperimentale si osserva nella domanda Q6, mentre la minore differenza si osserva nella domanda Q22.
Confronto dei punteggi del questionario. Grafico a barre che confronta i punteggi medi del gruppo di controllo che utilizza il modello in plastica e del gruppo sperimentale che utilizza l'applicazione di realtà aumentata. AR-TCPT, uno strumento di pratica di scultura dentale basato sulla realtà aumentata.
La tecnologia AR sta diventando sempre più popolare in vari campi dell'odontoiatria, tra cui l'estetica clinica, la chirurgia orale, la tecnologia restaurativa, la morfologia dentale e l'implantologia, nonché la simulazione [28, 29, 30, 31]. Ad esempio, Microsoft HoloLens offre strumenti avanzati di realtà aumentata per migliorare la formazione odontoiatrica e la pianificazione chirurgica [32]. Anche la tecnologia della realtà virtuale fornisce un ambiente di simulazione per l'insegnamento della morfologia dentale [33]. Sebbene questi visori montati sulla testa, tecnologicamente avanzati e dipendenti dall'hardware, non siano ancora ampiamente disponibili nella formazione odontoiatrica, le applicazioni AR mobili possono migliorare le competenze di applicazione clinica e aiutare gli utenti a comprendere rapidamente l'anatomia [34, 35]. La tecnologia AR può anche aumentare la motivazione e l'interesse degli studenti nell'apprendimento della morfologia dentale e fornire un'esperienza di apprendimento più interattiva e coinvolgente [36]. Gli strumenti di apprendimento AR aiutano gli studenti a visualizzare procedure dentali complesse e l'anatomia in 3D [37], aspetto fondamentale per la comprensione della morfologia dentale.
L'impatto dei modelli dentali in plastica stampati in 3D sull'insegnamento della morfologia dentale è già superiore a quello dei libri di testo con immagini e spiegazioni 2D [38]. Tuttavia, la digitalizzazione dell'istruzione e il progresso tecnologico hanno reso necessario introdurre vari dispositivi e tecnologie nell'assistenza sanitaria e nella formazione medica, compresa l'educazione odontoiatrica [35]. Gli insegnanti si trovano ad affrontare la sfida di insegnare concetti complessi in un campo in rapida evoluzione e dinamico [39], il che richiede l'uso di vari strumenti pratici oltre ai tradizionali modelli dentali in resina per assistere gli studenti nella pratica della scultura dentale. Pertanto, questo studio presenta uno strumento AR-TCPT pratico che utilizza la tecnologia AR per assistere nella pratica della morfologia dentale.
La ricerca sull'esperienza utente delle applicazioni AR è fondamentale per comprendere i fattori che influenzano l'uso multimediale [40]. Un'esperienza utente AR positiva può determinare la direzione del suo sviluppo e miglioramento, compresi il suo scopo, la facilità d'uso, il funzionamento fluido, la visualizzazione delle informazioni e l'interazione [41]. Come mostrato nella Tabella 2, ad eccezione di Q20, il gruppo sperimentale che utilizza AR-TCPT ha ricevuto valutazioni di esperienza utente più elevate rispetto al gruppo di controllo che utilizza modelli in plastica. Rispetto ai modelli in plastica, l'esperienza di utilizzo di AR-TCPT nella pratica di incisione dentale è stata valutata molto positivamente. Le valutazioni includono comprensione, visualizzazione, osservazione, ripetizione, utilità degli strumenti e diversità di prospettive. I vantaggi dell'utilizzo di AR-TCPT includono rapida comprensione, navigazione efficiente, risparmio di tempo, sviluppo di abilità di incisione preclinica, copertura completa, apprendimento migliorato, ridotta dipendenza dai libri di testo e la natura interattiva, piacevole e informativa dell'esperienza. AR-TCPT facilita anche l'interazione con altri strumenti di pratica e fornisce viste chiare da molteplici prospettive.
Come mostrato nella Figura 7, AR-TCPT ha proposto un ulteriore punto nella domanda 20: è necessaria un'interfaccia utente grafica completa che mostri tutte le fasi della modellazione dentale per aiutare gli studenti a eseguire la modellazione. La dimostrazione dell'intero processo di modellazione dentale è fondamentale per sviluppare le competenze necessarie prima di trattare i pazienti. Il gruppo sperimentale ha ottenuto il punteggio più alto nella domanda 13, una domanda fondamentale relativa allo sviluppo delle competenze di modellazione dentale e al miglioramento delle abilità dell'utente prima del trattamento dei pazienti, evidenziando il potenziale di questo strumento nella pratica della modellazione dentale. Gli utenti desiderano applicare le competenze apprese in un contesto clinico. Tuttavia, sono necessari studi di follow-up per valutare lo sviluppo e l'efficacia delle effettive competenze di modellazione dentale. La domanda 6 chiedeva se i modelli in plastica e AR-TCPT potessero essere utilizzati, se necessario, e le risposte a questa domanda hanno mostrato la maggiore differenza tra i due gruppi. Essendo un'app mobile, AR-TCPT si è dimostrata più comoda da usare rispetto ai modelli in plastica. Tuttavia, rimane difficile dimostrare l'efficacia didattica delle app AR basandosi solo sull'esperienza dell'utente. Sono necessari ulteriori studi per valutare l'effetto di AR-TCPT sulle tavolette dentali finite. Tuttavia, in questo studio, gli elevati punteggi di soddisfazione degli utenti relativi all'esperienza con AR-TCPT indicano il suo potenziale come strumento pratico.
Questo studio comparativo dimostra che AR-TCPT può rappresentare una valida alternativa o un complemento ai modelli in plastica tradizionali negli studi dentistici, avendo ricevuto valutazioni eccellenti in termini di esperienza utente. Tuttavia, per determinarne la superiorità sarà necessaria un'ulteriore quantificazione da parte degli istruttori delle fasi intermedie e finali della modellazione ossea. Inoltre, è necessario analizzare anche l'influenza delle differenze individuali nelle capacità di percezione spaziale sul processo di modellazione e sul dente finale. Le capacità odontoiatriche variano da persona a persona, il che può influenzare il processo di modellazione e il dente finale. Pertanto, sono necessarie ulteriori ricerche per dimostrare l'efficacia di AR-TCPT come strumento per la pratica della modellazione odontoiatrica e per comprendere il ruolo di modulazione e mediazione dell'applicazione della realtà aumentata nel processo di modellazione. La ricerca futura dovrebbe concentrarsi sulla valutazione dello sviluppo e della valutazione di strumenti di morfologia dentale che utilizzano la tecnologia AR avanzata di HoloLens.
In sintesi, questo studio dimostra il potenziale di AR-TCPT come strumento per la pratica della scultura dentale, in quanto offre agli studenti un'esperienza di apprendimento innovativa e interattiva. Rispetto al gruppo che ha utilizzato il modello tradizionale in plastica, il gruppo AR-TCPT ha mostrato punteggi di esperienza utente significativamente più elevati, con vantaggi quali una comprensione più rapida, un apprendimento migliore e una minore dipendenza dai libri di testo. Grazie alla sua tecnologia familiare e alla facilità d'uso, AR-TCPT rappresenta una promettente alternativa agli strumenti tradizionali in plastica e può aiutare i principianti nella scultura 3D. Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche per valutarne l'efficacia didattica, compreso il suo impatto sulle capacità di scultura delle persone e la quantificazione dei denti scolpiti.
I set di dati utilizzati in questo studio sono disponibili contattando l'autore corrispondente previa richiesta motivata.
Bogacki RE, Best A, Abby LM Uno studio di equivalenza di un programma di insegnamento di anatomia dentale basato sul computer. Jay Dent Ed. 2004;68:867–71.
Abu Eid R, Ewan K, Foley J, Oweis Y, Jayasinghe J. Apprendimento autodiretto e realizzazione di modelli dentali per lo studio della morfologia dentale: prospettive degli studenti presso l'Università di Aberdeen, Scozia. Jay Dent Ed. 2013;77:1147–53.
Lawn M, McKenna JP, Cryan JF, Downer EJ, Toulouse A. Una revisione dei metodi di insegnamento della morfologia dentale utilizzati nel Regno Unito e in Irlanda. European Journal of Dental Education. 2018;22:e438–43.
Obrez A., Briggs S., Backman J., Goldstein L., Lamb S., Knight WG Insegnamento dell'anatomia dentale clinicamente rilevante nel curriculum di odontoiatria: descrizione e valutazione di un modulo innovativo. Jay Dent Ed. 2011;75:797–804.
Costa AK, Xavier TA, Paes-Junior TD, Andreatta-Filho OD, Borges AL. L'influenza dell'area di contatto occlusale sui difetti cuspidali e sulla distribuzione dello stress. Practice J Contemp Dent. 2014;15:699–704.
Sugars DA, Bader JD, Phillips SW, White BA, Brantley CF. Conseguenze della mancata sostituzione dei denti posteriori mancanti. J Am Dent Assoc. 2000;131:1317–23.
Wang Hui, Xu Hui, Zhang Jing, Yu Sheng, Wang Ming, Qiu Jing, et al. Effetto dei denti in plastica stampati in 3D sul rendimento in un corso di morfologia dentale presso un'università cinese. BMC Medical Education. 2020;20:469.
Risnes S, Han K, Hadler-Olsen E, Sehik A. Un puzzle per l'identificazione dei denti: un metodo per insegnare e apprendere la morfologia dentale. European Journal of Dental Education. 2019;23:62–7.
Kirkup ML, Adams BN, Reiffes PE, Hesselbart JL, Willis LH Un'immagine vale più di mille parole? Efficacia della tecnologia iPad nei corsi di laboratorio preclinico di odontoiatria. Jay Dent Ed. 2019;83:398–406.
Goodacre CJ, Younan R, Kirby W, Fitzpatrick M. Un esperimento educativo avviato durante la pandemia di COVID-19: utilizzo della ceratura domiciliare e dei webinar per insegnare un corso intensivo di morfologia dentale di tre settimane agli studenti del primo anno. J Prosthetics. 2021;30:202–9.
Roy E, Bakr MM, George R. Necessità di simulazioni in realtà virtuale nella formazione odontoiatrica: una revisione. Saudi Dent Magazine 2017; 29:41-7.
Garson J. Revisione di venticinque anni di realtà aumentata nell'istruzione. Interazione tecnologica multimodale. 2021;5:37.
Tan SY, Arshad H., Abdullah A. Applicazioni di realtà aumentata mobile efficienti e potenti. Int J Adv Sci Eng Inf Technol. 2018;8:1672–8.
Wang M., Callaghan W., Bernhardt J., White K., Peña-Rios A. Realtà aumentata nell'istruzione e nella formazione: metodi di insegnamento ed esempi illustrativi. J Ambient intelligence. Human Computing. 2018;9:1391–402.
Pellas N, Fotaris P, Kazanidis I, Wells D. Migliorare l'esperienza di apprendimento nell'istruzione primaria e secondaria: una revisione sistematica delle tendenze recenti nell'apprendimento basato sulla realtà aumentata attraverso i giochi. Una realtà virtuale. 2019;23:329–46.
Mazzuco A., Krassmann AL, Reategui E., Gomez RS Una revisione sistematica della realtà aumentata nell'insegnamento della chimica. Education Pastor. 2022;10:e3325.
Akçayır M, Akçayır G. Benefici e sfide associati alla realtà aumentata nell'istruzione: una revisione sistematica della letteratura. Educational Studies, ed. 2017; 20:1–11.
Dunleavy M, Dede S, Mitchell R. Potenzialità e limiti delle simulazioni immersive collaborative in realtà aumentata per l'insegnamento e l'apprendimento. Journal of Science Education Technology. 2009;18:7-22.
Zheng KH, Tsai SK Opportunità della realtà aumentata nell'apprendimento scientifico: suggerimenti per la ricerca futura. Journal of Science Education Technology. 2013;22:449–62.
Kilistoff AJ, McKenzie L, D'Eon M, Trinder K. Efficacia delle tecniche di intaglio passo passo per gli studenti di odontoiatria. Jay Dent Ed. 2013;77:63–7.
Data di pubblicazione: 25 dicembre 2023