La dissezione tradizionale di cadaveri è in declino, mentre la plastinazione e i modelli stampati in 3D (3DP) stanno guadagnando popolarità come alternativa ai metodi tradizionali di insegnamento dell'anatomia. Non è chiaro quali siano i punti di forza e di debolezza di questi nuovi strumenti e come potrebbero influenzare l'esperienza di apprendimento dell'anatomia da parte degli studenti, che include valori umani come il rispetto, la cura e l'empatia.
Subito dopo lo studio crossover randomizzato, sono stati invitati 96 studenti. È stato utilizzato un disegno pragmatico per esplorare le esperienze di apprendimento con modelli anatomici in plastica e 3D del cuore (Fase 1, n=63) e del collo (Fase 2, n=33). È stata condotta un'analisi tematica induttiva basata su 278 recensioni a testo libero (relative a punti di forza, punti deboli e aree di miglioramento) e trascrizioni integrali di focus group (n=8) sull'apprendimento dell'anatomia con questi strumenti.
Sono stati individuati quattro temi: autenticità percepita, comprensione fondamentale e complessità, atteggiamenti di rispetto e cura, multimodalità e leadership.
In generale, gli studenti hanno ritenuto che i preparati plastinati fossero più realistici e, di conseguenza, si sono sentiti più rispettati e curati rispetto ai modelli stampati in 3D, che erano più facili da usare e più adatti all'apprendimento dell'anatomia di base.
L'autopsia umana è stata un metodo di insegnamento standard utilizzato nella formazione medica fin dal XVII secolo [1, 2]. Tuttavia, a causa dell'accesso limitato, degli alti costi di conservazione dei cadaveri [3, 4], di una significativa riduzione del tempo dedicato alla formazione anatomica [1, 5] e dei progressi tecnologici [3, 6], le lezioni di anatomia impartite utilizzando i metodi di dissezione tradizionali sono in declino. Ciò apre nuove possibilità per la ricerca di nuovi metodi e strumenti didattici, come i preparati umani plastinati e i modelli stampati in 3D (3DP) [6,7,8].
Ciascuno di questi strumenti presenta vantaggi e svantaggi. I campioni placcati sono asciutti, inodori, realistici e non pericolosi [9,10,11], il che li rende ideali per l'insegnamento e per coinvolgere gli studenti nello studio e nella comprensione dell'anatomia. Tuttavia, sono anche rigidi e meno flessibili [10, 12], quindi si ritiene che siano più difficili da manipolare e da utilizzare per raggiungere strutture più profonde [9]. In termini di costi, i campioni plastificati sono generalmente più costosi da acquistare e mantenere rispetto ai modelli 3DP [6,7,8]. D'altra parte, i modelli 3DP consentono diverse texture [7, 13] e colori [6, 14] e possono essere assegnati a parti specifiche, il che aiuta gli studenti a identificare, distinguere e ricordare più facilmente le strutture importanti, sebbene questo sembri meno realistico rispetto ai campioni plastificati.
Numerosi studi hanno esaminato i risultati/le prestazioni di apprendimento di vari tipi di strumenti anatomici come preparati plastificati, immagini 2D, sezioni a fresco, tavoli Anatomage (Anatomage Inc., San Jose, CA) e modelli 3DP [11, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21]. Tuttavia, i risultati differivano a seconda della scelta dello strumento di formazione utilizzato nei gruppi di controllo e di intervento, nonché a seconda delle diverse regioni anatomiche [14, 22]. Ad esempio, se utilizzati in combinazione con la dissezione a fresco [11, 15] e i tavoli per autopsia [20], gli studenti hanno riportato una maggiore soddisfazione nell'apprendimento e un atteggiamento più positivo nei confronti dei preparati plastinati. Allo stesso modo, l'uso di modelli di plastinazione riflette l'esito positivo della conoscenza oggettiva degli studenti [23, 24].
I modelli 3DP sono spesso utilizzati per integrare i metodi di insegnamento tradizionali [14,17,21]. Loke et al. (2017) hanno riportato l'uso del modello 3DP per comprendere le cardiopatie congenite in un pediatra [18]. Questo studio ha dimostrato che il gruppo 3DP ha avuto una maggiore soddisfazione di apprendimento, una migliore comprensione della tetrade di Fallot e una migliore capacità di gestire i pazienti (autoefficacia) rispetto al gruppo di imaging 2D. Studiare l'anatomia dell'albero vascolare e l'anatomia del cranio utilizzando modelli 3DP fornisce la stessa soddisfazione di apprendimento delle immagini 2D [16, 17]. Questi studi hanno dimostrato che i modelli 3DP sono superiori alle illustrazioni 2D in termini di soddisfazione di apprendimento percepita dagli studenti. Tuttavia, gli studi che confrontano specificamente i modelli 3DP multimateriale con campioni plastificati sono limitati. Mogali et al. (2021) hanno utilizzato il modello di plastinazione con i suoi modelli 3DP di cuore e collo e hanno riportato un aumento simile delle conoscenze tra i gruppi di controllo e sperimentali [21].
Tuttavia, sono necessarie ulteriori prove per comprendere a fondo perché l'esperienza di apprendimento degli studenti dipenda dalla scelta degli strumenti anatomici e delle diverse parti del corpo e degli organi [14, 22]. I valori umanistici rappresentano un aspetto interessante che può influenzare questa percezione. Ciò si riferisce al rispetto, alla cura, all'empatia e alla compassione che ci si aspetta dagli studenti che diventano medici [25, 26]. I valori umanistici sono stati tradizionalmente ricercati nelle autopsie, poiché agli studenti viene insegnato a provare empatia e a prendersi cura dei cadaveri donati, e quindi lo studio dell'anatomia ha sempre occupato un posto speciale [27, 28]. Tuttavia, questo aspetto è raramente misurato negli strumenti di plastificazione e stampa 3D. A differenza delle domande a risposta chiusa di tipo Likert, i metodi di raccolta dati qualitativi, come le discussioni di gruppo e le domande a risposta aperta, forniscono informazioni sui commenti dei partecipanti, scritti in ordine casuale, per spiegare l'impatto dei nuovi strumenti di apprendimento sulla loro esperienza di apprendimento.
Questa ricerca si proponeva quindi di rispondere alla seguente domanda: in che modo gli studenti percepiscono l'anatomia in modo diverso quando utilizzano strumenti predefiniti (come la plastinazione) rispetto a quando si avvalgono di immagini fisiche stampate in 3D per apprendere l'anatomia?
Per rispondere alle domande di cui sopra, gli studenti hanno l'opportunità di acquisire, accumulare e condividere conoscenze anatomiche attraverso l'interazione e la collaborazione di gruppo. Questo concetto è in buon accordo con la teoria costruttivista, secondo la quale gli individui o i gruppi sociali creano e condividono attivamente le proprie conoscenze [29]. Tali interazioni (ad esempio, tra pari, tra studenti e insegnanti) influenzano la soddisfazione dell'apprendimento [30, 31]. Allo stesso tempo, l'esperienza di apprendimento degli studenti sarà influenzata anche da fattori quali la convenienza dell'apprendimento, l'ambiente, i metodi di insegnamento e il contenuto del corso [32]. Successivamente, questi attributi possono influenzare l'apprendimento degli studenti e la padronanza di argomenti di loro interesse [33, 34]. Ciò può essere correlato alla prospettiva teorica dell'epistemologia pragmatica, dove la raccolta iniziale o la formulazione dell'esperienza personale, dell'intelligenza e delle convinzioni può determinare il successivo corso d'azione [35]. L'approccio pragmatico è attentamente pianificato per identificare argomenti complessi e la loro sequenza attraverso interviste e sondaggi, seguiti da un'analisi tematica [36].
I campioni di cadaveri sono spesso considerati mentori silenziosi, poiché sono visti come doni significativi a beneficio della scienza e dell'umanità, ispirando rispetto e gratitudine da parte degli studenti verso i loro donatori [37, 38]. Studi precedenti hanno riportato punteggi oggettivi simili o superiori tra il gruppo cadavere/plastinazione e il gruppo 3DP [21, 39], ma non era chiaro se gli studenti condividessero la stessa esperienza di apprendimento, compresi i valori umanistici, tra i due gruppi. Per ulteriori ricerche, questo studio utilizza il principio del pragmatismo [36] per esaminare l'esperienza di apprendimento e le caratteristiche dei modelli 3DP (colore e consistenza) e confrontarli con campioni plastinati sulla base del feedback degli studenti.
Le percezioni degli studenti possono quindi influenzare le decisioni degli insegnanti in merito alla scelta di strumenti anatomici appropriati, in base a ciò che è efficace o meno per l'insegnamento dell'anatomia. Queste informazioni possono anche aiutare gli insegnanti a identificare le preferenze degli studenti e a utilizzare strumenti di analisi adeguati per migliorare la loro esperienza di apprendimento.
Questo studio qualitativo mirava a esplorare ciò che gli studenti considerano un'importante esperienza di apprendimento utilizzando campioni di cuore e collo plastificati rispetto ai modelli 3DP. Secondo uno studio preliminare di Mogali et al. del 2018, gli studenti consideravano i campioni plastinati più realistici dei modelli 3DP [7]. Quindi supponiamo:
Dato che le plastinazioni venivano create a partire da cadaveri reali, ci si aspettava che gli studenti le considerassero in modo più positivo rispetto ai modelli stampati in 3D, in termini di autenticità e valore umanistico.
Questo studio qualitativo è correlato a due precedenti studi quantitativi [21, 40] poiché i dati presentati in tutti e tre gli studi sono stati raccolti simultaneamente dallo stesso campione di studenti partecipanti. Il primo articolo ha dimostrato misure oggettive simili (punteggi dei test) tra i gruppi di plastinazione e stampa 3D [21], e il secondo articolo ha utilizzato l'analisi fattoriale per sviluppare uno strumento psicometricamente validato (quattro fattori, 19 item) per misurare costrutti educativi come la soddisfazione dell'apprendimento, l'autoefficacia, i valori umanistici e i limiti dei media di apprendimento [40]. Questo studio ha esaminato discussioni di gruppo aperte e focus group di alta qualità per scoprire cosa gli studenti considerano importante quando apprendono l'anatomia utilizzando campioni plastinati e modelli stampati in 3D. Pertanto, questo studio differisce dai due articoli precedenti in termini di obiettivi/domande di ricerca, dati e metodi di analisi per ottenere informazioni sul feedback qualitativo degli studenti (commenti a testo libero più discussione di focus group) sull'uso di strumenti di stampa 3D rispetto a campioni plastificati. Ciò significa che il presente studio risolve fondamentalmente una domanda di ricerca diversa rispetto ai due articoli precedenti [21, 40].
Presso l'istituto dell'autore, l'anatomia è integrata nei corsi sistemici come cardiopolmonare, endocrinologia, muscoloscheletrico, ecc., nei primi due anni del corso di laurea quinquennale in Medicina e Chirurgia (MBBS). Preparati anatomici in gesso, modelli in plastica, immagini mediche e modelli 3D virtuali vengono spesso utilizzati al posto della dissezione o della dissezione a umido per supportare la pratica di anatomia generale. Le sessioni di studio di gruppo sostituiscono le lezioni frontali tradizionali, concentrandosi sull'applicazione delle conoscenze acquisite. Al termine di ogni modulo sistemico, è previsto un test di pratica di anatomia online, con 20 domande a risposta multipla (SBA) che coprono anatomia generale, diagnostica per immagini e istologia. In totale, sono stati condotti cinque test formativi durante l'esperimento (tre nel primo anno e due nel secondo). La valutazione scritta complessiva per il primo e il secondo anno comprende due prove, ciascuna contenente 120 domande a risposta multipla. L'anatomia diventa parte integrante di queste valutazioni e il piano di valutazione determina il numero di domande anatomiche da includere.
Al fine di migliorare il rapporto studenti-campioni, sono stati studiati modelli 3D interni basati su preparati plastinati per l'insegnamento e l'apprendimento dell'anatomia. Ciò offre l'opportunità di stabilire il valore didattico dei nuovi modelli 3D rispetto ai preparati plastinati prima della loro inclusione formale nel curriculum di anatomia.
In questo studio, è stata eseguita una tomografia computerizzata (TC) (scanner TC Somatom Definition Flash a 64 strati, Siemens Healthcare, Erlangen, Germania) su modelli in plastica del cuore (un cuore intero e un cuore in sezione trasversale) e della testa e del collo (una testa intera e una testa-collo in piano sagittale mediano) (Fig. 1). Le immagini DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) sono state acquisite e caricate in 3D Slicer (versioni 4.8.1 e 4.10.2, Harvard Medical School, Boston, Massachusetts) per la segmentazione strutturale per tipologia, come muscoli, arterie, nervi e ossa. I file segmentati sono stati caricati in Materialize Magics (versione 22, Materialize NV, Lovanio, Belgio) per rimuovere gli strati di rumore e i modelli di stampa sono stati salvati in formato STL, che sono stati poi trasferiti a una stampante Objet 500 Connex3 Polyjet (Stratasys, Eden Prairie, MN) per creare modelli anatomici 3D. Le resine fotopolimerizzabili e gli elastomeri trasparenti (VeroYellow, VeroMagenta e TangoPlus) si induriscono strato dopo strato sotto l'azione delle radiazioni UV, conferendo a ciascuna struttura anatomica la propria consistenza e il proprio colore.
Strumenti di studio anatomico utilizzati in questo studio. A sinistra: collo; a destra: cuore con placca e stampato in 3D.
Inoltre, l'aorta ascendente e il sistema coronarico sono stati selezionati dal modello del cuore intero e sono state costruite delle impalcature di base da fissare al modello (versione 22, Materialize NV, Lovanio, Belgio). Il modello è stato stampato su una stampante Raise3D Pro2 (Raise3D Technologies, Irvine, CA) utilizzando filamento di poliuretano termoplastico (TPU). Per visualizzare le arterie del modello, è stato necessario rimuovere il materiale di supporto in TPU stampato e dipingere i vasi sanguigni con acrilico rosso.
Gli studenti del primo anno del corso di laurea in Medicina della Facoltà di Medicina Lee Kong Chiang nell'anno accademico 2020-2021 (n = 163, 94 maschi e 69 femmine) hanno ricevuto un invito via e-mail a partecipare a questo studio come attività volontaria. L'esperimento crossover randomizzato è stato condotto in due fasi, prima con un'incisione al cuore e poi con un'incisione al collo. Tra le due fasi è previsto un periodo di washout di sei settimane per minimizzare gli effetti residui. In entrambe le fasi, gli studenti non erano a conoscenza degli argomenti di apprendimento e dell'assegnazione ai gruppi. Ogni gruppo era composto da un massimo di sei persone. Gli studenti che hanno ricevuto campioni plastinati nella prima fase hanno ricevuto modelli 3DP nella seconda fase. In ciascuna fase, entrambi i gruppi hanno ricevuto una lezione introduttiva (30 minuti) da una terza parte (docente senior) seguita da uno studio individuale (50 minuti) utilizzando gli strumenti e le dispense di autoapprendimento forniti.
La checklist COREQ (Comprehensive Criteria for Qualitative Research Reporting) viene utilizzata per guidare la ricerca qualitativa.
Gli studenti hanno fornito un feedback sul materiale didattico relativo alla ricerca attraverso un sondaggio che includeva tre domande aperte sui loro punti di forza, di debolezza e sulle opportunità di sviluppo. Tutti i 96 partecipanti hanno fornito risposte libere. Successivamente, otto studenti volontari (n = 8) hanno preso parte al focus group. Le interviste sono state condotte presso il Centro di Formazione Anatomica (dove sono stati effettuati gli esperimenti) e sono state effettuate dal Ricercatore 4 (Ph.D.), un istruttore di sesso maschile non specializzato in anatomia con oltre 10 anni di esperienza nella facilitazione del TBL, ma non coinvolto nella formazione del team di studio. Gli studenti non conoscevano le caratteristiche personali dei ricercatori (né del gruppo di ricerca) prima dell'inizio dello studio, ma il modulo di consenso li informava dello scopo dello studio. Al focus group hanno partecipato solo il ricercatore 4 e gli studenti. Il ricercatore ha descritto il focus group agli studenti e ha chiesto loro se desideravano partecipare. Gli studenti hanno condiviso la loro esperienza di apprendimento della stampa 3D e della plastinazione e si sono mostrati molto entusiasti. Il facilitatore ha posto sei domande guida per incoraggiare gli studenti a lavorare (Materiale Supplementare 1). Tra gli esempi, si possono citare la discussione sugli aspetti degli strumenti anatomici che favoriscono l'apprendimento e il ruolo dell'empatia nel lavorare con tali preparati. "Come descriveresti la tua esperienza di studio dell'anatomia utilizzando preparati plastinati e copie stampate in 3D?" è stata la prima domanda dell'intervista. Tutte le domande erano aperte, consentendo agli utenti di rispondere liberamente senza pregiudizi, permettendo così la scoperta di nuovi dati e il superamento delle difficoltà con gli strumenti di apprendimento. I partecipanti non hanno ricevuto alcuna registrazione dei commenti o analisi dei risultati. La natura volontaria dello studio ha evitato la saturazione dei dati. L'intera conversazione è stata registrata per l'analisi.
La registrazione del focus group (35 minuti) è stata trascritta verbatim e depersonalizzata (sono stati utilizzati pseudonimi). Inoltre, sono state raccolte domande aperte tramite questionario. Le trascrizioni del focus group e le domande del sondaggio sono state importate in un foglio di calcolo Microsoft Excel (Microsoft Corporation, Redmond, WA) per la triangolazione e l'aggregazione dei dati al fine di verificare la presenza di risultati comparabili o coerenti o di nuovi risultati [41]. Questo viene fatto attraverso l'analisi tematica teorica [41, 42]. Le risposte testuali di ogni studente vengono aggiunte al numero totale di risposte. Ciò significa che i commenti contenenti più frasi saranno trattati come uno solo. Le risposte con tag nil, none o no comments saranno ignorate. Tre ricercatori (una ricercatrice con dottorato di ricerca, una ricercatrice con master e un assistente con laurea in ingegneria e 1-3 anni di esperienza di ricerca in ambito di formazione medica) hanno codificato induttivamente i dati non strutturati in modo indipendente. Tre programmatori hanno utilizzato veri blocchi da disegno per categorizzare i post-it in base a somiglianze e differenze. Sono state condotte diverse sessioni per ordinare e raggruppare i codici attraverso il riconoscimento sistematico e iterativo dei modelli, mediante il quale i codici sono stati raggruppati per identificare i sottotemi (caratteristiche specifiche o generali come attributi positivi e negativi degli strumenti di apprendimento) che hanno poi formato temi generali [41]. Per raggiungere un consenso, un ricercatore maschio (Ph.D.) con 15 anni di esperienza nell'insegnamento dell'anatomia ha approvato i soggetti finali.
In conformità con la Dichiarazione di Helsinki, il Comitato Etico dell'Università Tecnologica di Nanyang (IRB) (2019-09-024) ha valutato il protocollo di studio e ottenuto le necessarie approvazioni. I partecipanti hanno fornito il consenso informato e sono stati informati del loro diritto di ritirarsi dalla partecipazione in qualsiasi momento.
Novantasei studenti del primo anno di medicina hanno fornito il consenso informato completo, dati demografici di base come sesso ed età, e hanno dichiarato di non aver ricevuto alcuna formazione formale precedente in anatomia. La Fase I (cuore) e la Fase II (dissezione del collo) hanno coinvolto rispettivamente 63 partecipanti (33 uomini e 30 donne) e 33 partecipanti (18 uomini e 15 donne). La loro età variava dai 18 ai 21 anni (media ± deviazione standard: 19,3 ± 0,9 anni). Tutti i 96 studenti hanno risposto al questionario (nessun abbandono) e 8 studenti hanno partecipato ai focus group. Sono stati raccolti 278 commenti aperti su vantaggi, svantaggi e necessità di miglioramento. Non sono state riscontrate incongruenze tra i dati analizzati e la relazione sui risultati.
Nel corso delle discussioni dei focus group e delle risposte al sondaggio, sono emersi quattro temi principali: autenticità percepita, comprensione fondamentale e complessità, atteggiamenti di rispetto e cura, multimodalità e leadership (Figura 2). Ciascun argomento è descritto più dettagliatamente di seguito.
I quattro temi — autenticità percepita, comprensione fondamentale e complessità, rispetto e cura e preferenza per i media di apprendimento — si basano sull'analisi tematica di domande aperte del sondaggio e discussioni di focus group. Gli elementi nei riquadri blu e gialli rappresentano rispettivamente le proprietà del campione stampato e del modello 3DP. 3DP = stampa 3D
Gli studenti hanno ritenuto che i campioni plastinati fossero più realistici, avessero colori più naturali e rappresentativi di cadaveri reali, e presentassero dettagli anatomici più precisi rispetto ai modelli stampati in 3D. Ad esempio, l'orientamento delle fibre muscolari è più evidente nei campioni plastinati rispetto ai modelli stampati in 3D. Questo contrasto è illustrato nell'affermazione seguente.
"...molto dettagliato e preciso, come se provenisse da una persona reale (partecipante C17; revisione della plastinazione a forma libera)."
Gli studenti hanno osservato che gli strumenti di stampa 3D erano utili per apprendere l'anatomia di base e valutare le principali caratteristiche macroscopiche, mentre i campioni plastinati erano ideali per ampliare ulteriormente le loro conoscenze e la comprensione di strutture e regioni anatomiche complesse. Gli studenti ritenevano che, sebbene entrambi gli strumenti fossero repliche esatte l'uno dell'altro, lavorando con i modelli 3D perdessero informazioni preziose rispetto ai campioni plastinati. Questo aspetto è spiegato nella dichiarazione seguente.
“…c’erano alcune difficoltà come… piccoli dettagli come la fossa ovale… in generale si può usare un modello 3D del cuore… per il collo, forse studierò il modello di plastinazione con più sicurezza (partecipante PA1; 3DP, discussione di gruppo”).
"...le strutture macroscopiche possono essere viste... in dettaglio, i campioni 3DP sono utili per studiare, ad esempio, strutture più grossolane (e) cose più grandi e facilmente identificabili come muscoli e organi... forse (per) persone che potrebbero non avere accesso a campioni plastinati (partecipante PA3; 3DP, discussione di gruppo)".
Gli studenti hanno mostrato maggiore rispetto e interesse per i campioni plastinati, ma erano anche preoccupati per la possibile distruzione della struttura a causa della sua fragilità e mancanza di flessibilità. D'altro canto, gli studenti hanno arricchito la loro esperienza pratica comprendendo che i modelli stampati in 3D potevano essere riprodotti in caso di danneggiamento.
"...tendiamo anche a essere più attenti ai modelli di plastinazione (partecipante PA2; plastinazione, discussione di gruppo)".
"...per i campioni plastinati, è come... qualcosa che è stato conservato per molto tempo. Se lo danneggiassi... penso che sapremmo che il danno sembra più grave perché ha una storia (partecipante PA3; plastinazione, discussione di gruppo)."
"I modelli stampati in 3D possono essere prodotti in modo relativamente rapido e semplice... rendendo i modelli 3D accessibili a più persone e facilitando l'apprendimento senza dover condividere campioni (contributore I38; 3DP, recensione a testo libero)."
"...con i modelli 3D possiamo sperimentare un po' senza preoccuparci troppo di danneggiarli, come accade con i campioni... (Partecipante PA2; 3DP, discussione di gruppo)."
Secondo gli studenti, il numero di preparati plastinati è limitato e l'accesso alle strutture più profonde è difficoltoso a causa della loro rigidità. Con il modello stampato in 3D, sperano di poter affinare ulteriormente i dettagli anatomici personalizzando il modello in base alle aree di interesse per un apprendimento su misura. Gli studenti hanno concordato sul fatto che sia i modelli plastinati che quelli stampati in 3D possono essere utilizzati in combinazione con altri strumenti didattici, come il tavolo Anatomage, per migliorare l'apprendimento.
"Alcune strutture interne profonde sono scarsamente visibili (partecipante C14; plastinazione, commento a forma libera)."
"Forse le tabelle autoptiche e altri metodi sarebbero un'aggiunta molto utile (membro C14; plastinazione, revisione del testo libero)."
“Assicurandovi che i modelli 3D siano ben dettagliati, potete avere modelli separati incentrati su aree e aspetti diversi, come nervi e vasi sanguigni (partecipante I26; 3DP, revisione del testo libero).”
Gli studenti hanno anche suggerito di includere una dimostrazione per l'insegnante al fine di spiegare come utilizzare correttamente il modello, oppure ulteriori indicazioni su immagini di esempio annotate per facilitare lo studio e la comprensione negli appunti delle lezioni, pur riconoscendo che lo studio era stato specificamente progettato per l'autoapprendimento.
"...Apprezzo lo stile di ricerca indipendente...forse si potrebbero fornire maggiori indicazioni sotto forma di diapositive stampate o di appunti...(partecipante C02; commenti in formato testo libero in generale)."
"L'ausilio di esperti di contenuti o di strumenti visivi aggiuntivi come animazioni o video può aiutarci a comprendere meglio la struttura dei modelli 3D (membro C38; revisioni di testo libero in generale)."
Agli studenti di medicina del primo anno è stato chiesto della loro esperienza di apprendimento e della qualità dei campioni stampati in 3D e plastificati. Come previsto, gli studenti hanno trovato i campioni plastificati più realistici e accurati di quelli stampati in 3D. Questi risultati sono confermati da uno studio preliminare [7]. Poiché i campioni sono realizzati da cadaveri donati, sono autentici. Sebbene si trattasse di una replica 1:1 di un campione plastinato con caratteristiche morfologiche simili [8], il modello stampato in 3D a base di polimeri è stato considerato meno realistico, soprattutto dagli studenti in cui dettagli come i bordi della fossa ovale non erano visibili nel modello 3D del cuore rispetto al modello plastinato. Ciò potrebbe essere dovuto alla qualità dell'immagine TC, che non consente una chiara delineazione dei confini. Pertanto, è difficile segmentare tali strutture nel software di segmentazione, il che influisce sul processo di stampa 3D. Questo può sollevare dubbi sull'uso degli strumenti 3D, poiché si teme che importanti conoscenze andranno perse se non vengono utilizzati strumenti standard come i campioni plastificati. Gli studenti interessati alla formazione chirurgica potrebbero trovare necessario utilizzare modelli pratici [43]. I risultati attuali sono simili a studi precedenti che hanno rilevato che i modelli in plastica [44] e i campioni 3DP non hanno l'accuratezza dei campioni reali [45].
Al fine di migliorare l'accessibilità per gli studenti e quindi la loro soddisfazione, è necessario considerare anche il costo e la disponibilità degli strumenti. I risultati supportano l'uso di modelli 3DP per acquisire conoscenze anatomiche grazie alla loro fabbricazione economicamente vantaggiosa [6, 21]. Ciò è coerente con uno studio precedente che ha mostrato prestazioni oggettive comparabili di modelli plastificati e modelli 3DP [21]. Gli studenti hanno ritenuto che i modelli 3DP fossero più utili per studiare concetti anatomici di base, organi e caratteristiche, mentre i campioni plastinati erano più adatti per studiare l'anatomia complessa. Inoltre, gli studenti hanno sostenuto l'uso di modelli 3DP in combinazione con campioni di cadaveri esistenti e tecnologie moderne per migliorare la comprensione dell'anatomia da parte degli studenti. Molteplici modi per rappresentare lo stesso oggetto, come la mappatura dell'anatomia del cuore utilizzando cadaveri, stampa 3D, scansioni di pazienti e modelli 3D virtuali. Questo approccio multimodale consente agli studenti di illustrare l'anatomia in modi diversi, comunicare ciò che hanno imparato in modi diversi e coinvolgere gli studenti in modi diversi [44]. La ricerca ha dimostrato che i materiali di apprendimento autentici, come gli strumenti cadaverici, possono rappresentare una sfida per alcuni studenti in termini di carico cognitivo associato all'apprendimento dell'anatomia [46]. Comprendere l'impatto del carico cognitivo sull'apprendimento degli studenti e applicare tecnologie per ridurlo al fine di creare un ambiente di apprendimento migliore è fondamentale [47, 48]. Prima di introdurre gli studenti al materiale cadaverico, i modelli 3DP possono essere un metodo utile per dimostrare gli aspetti di base e importanti dell'anatomia al fine di ridurre il carico cognitivo e migliorare l'apprendimento. Inoltre, gli studenti possono portare a casa i modelli 3DP per ripassarli in combinazione con i libri di testo e il materiale didattico ed espandere lo studio dell'anatomia oltre il laboratorio [45]. Tuttavia, la pratica di rimuovere i componenti 3DP non è ancora stata implementata nell'istituto dell'autore.
In questo studio, i campioni plastinati sono stati considerati più rispettati delle repliche 3DP. Questa conclusione è coerente con precedenti ricerche che dimostrano come i campioni cadaverici, in quanto "primo paziente", suscitino rispetto ed empatia, a differenza dei modelli artificiali [49]. Il tessuto umano plastinato realistico è intimo e autentico. L'uso di materiale cadaverico consente agli studenti di sviluppare ideali umanistici ed etici [50]. Inoltre, la percezione degli studenti riguardo ai modelli di plastinazione può essere influenzata dalla loro crescente conoscenza dei programmi di donazione di cadaveri e/o del processo di plastinazione. La plastinazione consiste in cadaveri donati che imitano l'empatia, l'ammirazione e la gratitudine che gli studenti provano per i loro donatori [10, 51]. Queste caratteristiche distinguono gli infermieri umanistici e, se coltivate, possono aiutarli a progredire professionalmente, permettendo loro di apprezzare ed empatizzare con i pazienti [25, 37]. Questo è paragonabile ai tutor silenziosi che utilizzano la dissezione umana a umido [37, 52, 53]. Poiché i campioni per la plastinazione provenivano da cadaveri, venivano considerati dagli studenti come tutor silenziosi, il che ha contribuito a far sì che questo nuovo strumento didattico guadagnasse rispetto. Pur sapendo che i modelli 3DP sono realizzati da macchine, gli studenti ne apprezzano comunque l'utilizzo. Ogni gruppo si sente seguito e il modello viene maneggiato con cura per preservarne l'integrità. Gli studenti potrebbero già sapere che i modelli 3DP vengono creati a partire da dati di pazienti a scopo didattico. Presso l'istituto dell'autore, prima che gli studenti inizino lo studio formale dell'anatomia, viene impartito un corso introduttivo di anatomia sulla storia dell'anatomia, dopo il quale gli studenti prestano giuramento. Lo scopo principale del giuramento è quello di infondere negli studenti la comprensione dei valori umanistici, il rispetto per gli strumenti anatomici e la professionalità. La combinazione di strumenti anatomici e impegno può contribuire a infondere un senso di cura, rispetto e forse ricordare agli studenti le loro future responsabilità nei confronti dei pazienti [54].
Per quanto riguarda i futuri miglioramenti degli strumenti di apprendimento, gli studenti di entrambi i gruppi, quello di plastinazione e quello di stampa 3D, hanno incorporato la paura della distruzione della struttura nella loro partecipazione e nel loro apprendimento. Tuttavia, le preoccupazioni relative alla rottura della struttura dei campioni plastinati sono state evidenziate durante le discussioni del focus group. Questa osservazione è confermata da studi precedenti su campioni plastificati [9, 10]. Le manipolazioni strutturali, in particolare i modelli del collo, sono necessarie per esplorare strutture più profonde e comprendere le relazioni spaziali tridimensionali. L'uso di informazioni tattili e visive aiuta gli studenti a formare un'immagine mentale più dettagliata e completa delle parti anatomiche tridimensionali [55]. Studi hanno dimostrato che la manipolazione tattile di oggetti fisici può ridurre il carico cognitivo e portare a una migliore comprensione e memorizzazione delle informazioni [55]. È stato suggerito che integrare i modelli 3D con campioni plastificati può migliorare l'interazione degli studenti con i campioni senza il timore di danneggiare le strutture.
Data di pubblicazione: 21 luglio 2023