Phương pháp mổ xác truyền thống đang dần mai một, trong khi phương pháp tạo hình bằng nhựa và mô hình in 3D (3DP) đang ngày càng phổ biến như một lựa chọn thay thế cho các phương pháp giảng dạy giải phẫu truyền thống. Hiện vẫn chưa rõ những ưu điểm và nhược điểm của các công cụ mới này, cũng như ảnh hưởng của chúng đến trải nghiệm học tập giải phẫu của sinh viên, bao gồm cả những giá trị nhân văn như sự tôn trọng, quan tâm và thấu cảm.
Ngay sau nghiên cứu chéo ngẫu nhiên, 96 sinh viên đã được mời tham gia. Một thiết kế thực tiễn đã được sử dụng để khám phá kinh nghiệm học tập bằng cách sử dụng các mô hình 3D và mô hình giải phẫu của tim (Giai đoạn 1, n=63) và cổ (Giai đoạn 2, n=33). Phân tích chủ đề quy nạp đã được thực hiện dựa trên 278 bài đánh giá bằng văn bản tự do (đề cập đến điểm mạnh, điểm yếu, lĩnh vực cần cải thiện) và bản ghi chép nguyên văn của các nhóm thảo luận (n = 8) về việc học giải phẫu bằng cách sử dụng các công cụ này.
Bốn chủ đề chính đã được xác định: tính xác thực được cảm nhận, sự hiểu biết cơ bản và tính phức tạp, thái độ tôn trọng và quan tâm, tính đa phương thức và khả năng lãnh đạo.
Nhìn chung, sinh viên cảm thấy các mẫu vật được bảo quản bằng phương pháp plastination trông thực tế hơn và do đó cảm thấy được tôn trọng và chăm sóc hơn so với các mô hình in 3D, vốn dễ sử dụng hơn và phù hợp hơn cho việc học giải phẫu cơ bản.
Khám nghiệm tử thi người là một phương pháp giảng dạy tiêu chuẩn được sử dụng trong giáo dục y khoa từ thế kỷ 17 [1, 2]. Tuy nhiên, do hạn chế về khả năng tiếp cận, chi phí bảo quản xác chết cao [3, 4], thời gian đào tạo giải phẫu giảm đáng kể [1, 5] và những tiến bộ công nghệ [3, 6], các bài học giải phẫu được giảng dạy bằng phương pháp mổ xẻ truyền thống đang giảm dần. Điều này mở ra những khả năng mới cho việc nghiên cứu các phương pháp và công cụ giảng dạy mới, chẳng hạn như mẫu vật người được bảo quản bằng nhựa và mô hình in 3D (3DP) [6,7,8].
Mỗi công cụ này đều có ưu điểm và nhược điểm. Các mẫu vật được mạ khô, không mùi, chân thực và không nguy hiểm [9,10,11], khiến chúng trở nên lý tưởng cho việc giảng dạy và thu hút sinh viên tham gia vào việc nghiên cứu và hiểu biết về giải phẫu học. Tuy nhiên, chúng cũng cứng và kém linh hoạt [10, 12], vì vậy chúng được cho là khó thao tác hơn và khó tiếp cận các cấu trúc sâu hơn [9]. Về chi phí, các mẫu vật được làm bằng nhựa thường đắt hơn khi mua và bảo trì so với các mô hình in 3D [6,7,8]. Mặt khác, các mô hình in 3D cho phép các kết cấu [7, 13] và màu sắc khác nhau [6, 14] và có thể được gán cho các bộ phận cụ thể, giúp sinh viên dễ dàng xác định, phân biệt và ghi nhớ các cấu trúc quan trọng hơn, mặc dù điều này có vẻ kém chân thực hơn so với các mẫu vật được làm bằng nhựa.
Một số nghiên cứu đã xem xét kết quả học tập/hiệu suất của các loại dụng cụ giải phẫu khác nhau như mẫu vật được làm bằng nhựa, hình ảnh 2D, lát cắt ướt, bàn Anatomage (Anatomage Inc., San Jose, CA) và mô hình 3DP [11, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21]. Tuy nhiên, kết quả khác nhau tùy thuộc vào lựa chọn dụng cụ đào tạo được sử dụng trong nhóm đối chứng và nhóm can thiệp, cũng như tùy thuộc vào các vùng giải phẫu khác nhau [14, 22]. Ví dụ, khi được sử dụng kết hợp với mổ xẻ ướt [11, 15] và bàn khám nghiệm tử thi [20], sinh viên báo cáo sự hài lòng và thái độ học tập cao hơn đối với các mẫu vật được làm bằng nhựa. Tương tự, việc sử dụng các mẫu làm bằng nhựa phản ánh kết quả tích cực về kiến thức khách quan của sinh viên [23, 24].
Các mô hình 3DP thường được sử dụng để bổ sung cho các phương pháp giảng dạy truyền thống [14,17,21]. Loke et al. (2017) đã báo cáo về việc sử dụng mô hình 3DP để hiểu về bệnh tim bẩm sinh ở bác sĩ nhi khoa [18]. Nghiên cứu này cho thấy nhóm 3DP có sự hài lòng về học tập cao hơn, hiểu biết tốt hơn về tứ chứng Fallot và khả năng quản lý bệnh nhân được cải thiện (tự tin) so với nhóm hình ảnh 2D. Nghiên cứu giải phẫu hệ mạch máu và giải phẫu hộp sọ bằng mô hình 3DP mang lại sự hài lòng về học tập tương tự như hình ảnh 2D [16, 17]. Những nghiên cứu này đã chỉ ra rằng mô hình 3DP vượt trội hơn so với hình minh họa 2D về sự hài lòng học tập được sinh viên cảm nhận. Tuy nhiên, các nghiên cứu so sánh cụ thể các mô hình 3DP đa vật liệu với các mẫu được làm bằng nhựa còn hạn chế. Mogali et al. (2021) đã sử dụng mô hình plastination với các mô hình tim và cổ 3DP của nó và báo cáo sự gia tăng kiến thức tương tự giữa nhóm đối chứng và nhóm thử nghiệm [21].
Tuy nhiên, cần thêm bằng chứng để hiểu sâu hơn lý do tại sao trải nghiệm học tập của sinh viên phụ thuộc vào việc lựa chọn dụng cụ giải phẫu và các bộ phận khác nhau của cơ thể và các cơ quan [14, 22]. Các giá trị nhân văn là một khía cạnh thú vị có thể ảnh hưởng đến nhận thức này. Điều này đề cập đến sự tôn trọng, chăm sóc, đồng cảm và lòng trắc ẩn được kỳ vọng từ các sinh viên trở thành bác sĩ [25, 26]. Các giá trị nhân văn theo truyền thống được tìm kiếm trong các cuộc khám nghiệm tử thi, vì sinh viên được dạy cách đồng cảm và chăm sóc các thi thể được hiến tặng, và do đó việc nghiên cứu giải phẫu luôn chiếm một vị trí đặc biệt [27, 28]. Tuy nhiên, điều này hiếm khi được đo lường trong các công cụ tạo hình bằng nhựa và công cụ in 3D. Không giống như các câu hỏi khảo sát Likert đóng, các phương pháp thu thập dữ liệu định tính như thảo luận nhóm tập trung và các câu hỏi khảo sát mở cung cấp cái nhìn sâu sắc về nhận xét của người tham gia được viết theo thứ tự ngẫu nhiên để giải thích tác động của các công cụ học tập mới đối với trải nghiệm học tập của họ.
Vì vậy, nghiên cứu này nhằm mục đích trả lời câu hỏi: Sinh viên nhận thức về giải phẫu khác nhau như thế nào khi họ được cung cấp các công cụ cố định (phương pháp plastination) so với khi được cung cấp hình ảnh 3D in 3D để học giải phẫu?
Để trả lời các câu hỏi trên, sinh viên có cơ hội tiếp thu, tích lũy và chia sẻ kiến thức giải phẫu thông qua tương tác và hợp tác nhóm. Khái niệm này phù hợp với lý thuyết kiến tạo, theo đó các cá nhân hoặc nhóm xã hội chủ động tạo ra và chia sẻ kiến thức của họ [29]. Những tương tác như vậy (ví dụ: giữa các bạn cùng lớp, giữa sinh viên và giáo viên) ảnh hưởng đến sự hài lòng trong học tập [30, 31]. Đồng thời, trải nghiệm học tập của sinh viên cũng sẽ bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như sự thuận tiện trong học tập, môi trường, phương pháp giảng dạy và nội dung khóa học [32]. Sau đó, những thuộc tính này có thể ảnh hưởng đến việc học tập và khả năng nắm vững các chủ đề mà sinh viên quan tâm [33, 34]. Điều này có thể liên quan đến quan điểm lý thuyết về nhận thức luận thực dụng, trong đó việc thu hoạch hoặc hình thành ban đầu kinh nghiệm cá nhân, trí thông minh và niềm tin có thể quyết định hướng hành động tiếp theo [35]. Phương pháp thực dụng được lên kế hoạch cẩn thận để xác định các chủ đề phức tạp và trình tự của chúng thông qua các cuộc phỏng vấn và khảo sát, tiếp theo là phân tích theo chủ đề [36].
Các mẫu xác chết thường được coi là những người hướng dẫn thầm lặng, vì chúng được xem là những món quà quan trọng vì lợi ích của khoa học và nhân loại, truyền cảm hứng cho sự tôn trọng và lòng biết ơn từ sinh viên đối với người hiến tặng [37, 38]. Các nghiên cứu trước đây đã báo cáo điểm số khách quan tương tự hoặc cao hơn giữa nhóm xác chết/plastination và nhóm 3DP [21, 39], nhưng không rõ liệu sinh viên có chia sẻ cùng một trải nghiệm học tập, bao gồm cả các giá trị nhân văn, giữa hai nhóm hay không. Để nghiên cứu sâu hơn, nghiên cứu này sử dụng nguyên tắc thực dụng [36] để kiểm tra trải nghiệm học tập và đặc điểm của các mô hình 3DP (màu sắc và kết cấu) và so sánh chúng với các mẫu plastination dựa trên phản hồi của sinh viên.
Nhận thức của sinh viên có thể ảnh hưởng đến quyết định của các nhà giáo dục về việc lựa chọn các công cụ giải phẫu phù hợp dựa trên những gì hiệu quả và không hiệu quả trong việc giảng dạy giải phẫu. Thông tin này cũng có thể giúp các nhà giáo dục xác định sở thích của sinh viên và sử dụng các công cụ phân tích phù hợp để cải thiện trải nghiệm học tập của họ.
Nghiên cứu định tính này nhằm mục đích khám phá những gì sinh viên coi là trải nghiệm học tập quan trọng khi sử dụng các mẫu tim và cổ được làm bằng nhựa so với các mô hình 3DP. Theo một nghiên cứu sơ bộ của Mogali et al. vào năm 2018, sinh viên coi các mẫu vật được làm bằng nhựa thực tế hơn các mô hình 3DP [7]. Vì vậy, chúng ta hãy giả định:
Do các mô hình được tạo ra từ xác thật, sinh viên được kỳ vọng sẽ có cái nhìn tích cực hơn về tính xác thực và giá trị nhân văn của chúng so với các mô hình in 3D.
Nghiên cứu định tính này có liên quan đến hai nghiên cứu định lượng trước đó [21, 40] vì dữ liệu được trình bày trong cả ba nghiên cứu đều được thu thập đồng thời từ cùng một mẫu sinh viên tham gia. Bài báo đầu tiên đã chứng minh các biện pháp khách quan tương tự (điểm kiểm tra) giữa nhóm sử dụng mẫu vật được bảo quản bằng nhựa và nhóm sử dụng mô hình in 3D [21], và bài báo thứ hai đã sử dụng phân tích nhân tố để phát triển một công cụ được xác thực về mặt tâm lý học (bốn yếu tố, 19 mục) để đo lường các cấu trúc giáo dục như sự hài lòng trong học tập, tự hiệu quả, giá trị nhân văn và những hạn chế của phương tiện học tập [40]. Nghiên cứu này đã xem xét các cuộc thảo luận nhóm mở và nhóm tập trung chất lượng cao để tìm hiểu những gì sinh viên coi là quan trọng khi học giải phẫu bằng cách sử dụng các mẫu vật được bảo quản bằng nhựa và các mô hình in 3D. Do đó, nghiên cứu này khác với hai bài báo trước đó về mục tiêu/câu hỏi nghiên cứu, dữ liệu và phương pháp phân tích để hiểu rõ hơn về phản hồi định tính của sinh viên (bình luận văn bản tự do cộng với thảo luận nhóm tập trung) về việc sử dụng các công cụ in 3D so với các mẫu vật được bảo quản bằng nhựa. Điều này có nghĩa là nghiên cứu hiện tại về cơ bản giải quyết một câu hỏi nghiên cứu khác so với hai bài báo trước đó [21, 40].
Tại trường của tác giả, giải phẫu học được tích hợp vào các môn học hệ thống như tim mạch, nội tiết, cơ xương khớp, v.v., trong hai năm đầu của chương trình Cử nhân Y khoa và Cử nhân Phẫu thuật (MBBS) năm năm. Các mẫu vật được gắn thạch cao, mô hình nhựa, hình ảnh y học và mô hình 3D ảo thường được sử dụng thay cho các mẫu vật mổ xẻ hoặc mổ xẻ ướt để hỗ trợ thực hành giải phẫu học đại cương. Các buổi học nhóm thay thế các bài giảng truyền thống, tập trung vào việc ứng dụng kiến thức đã học. Cuối mỗi mô-đun hệ thống, sinh viên làm bài kiểm tra thực hành giải phẫu học trực tuyến gồm 20 câu hỏi trắc nghiệm (SBA) bao gồm giải phẫu học đại cương, hình ảnh học và mô học. Tổng cộng có năm bài kiểm tra thực hành được tiến hành trong suốt thí nghiệm (ba bài trong năm thứ nhất và hai bài trong năm thứ hai). Bài kiểm tra viết toàn diện kết hợp cho năm thứ nhất và năm thứ hai bao gồm hai bài, mỗi bài có 120 câu hỏi trắc nghiệm (SBA). Giải phẫu học trở thành một phần của các bài đánh giá này và kế hoạch đánh giá sẽ xác định số lượng câu hỏi giải phẫu học cần đưa vào.
Để cải thiện tỷ lệ sinh viên trên mẫu vật, các mô hình 3D nội bộ dựa trên mẫu vật được bảo quản bằng phương pháp plastination đã được nghiên cứu để phục vụ việc giảng dạy và học tập giải phẫu học. Điều này tạo cơ hội để xác định giá trị giáo dục của các mô hình 3D mới so với các mẫu vật plastination trước khi chúng được chính thức đưa vào chương trình giảng dạy giải phẫu học.
Trong nghiên cứu này, chụp cắt lớp vi tính (CT) (máy quét CT Somatom Definition Flash 64 lát cắt, Siemens Healthcare, Erlangen, Đức) được thực hiện trên các mô hình bằng nhựa của tim (một tim nguyên vẹn và một tim cắt ngang) và đầu và cổ (một đầu và cổ nguyên vẹn và một mặt phẳng giữa dọc) (Hình 1). Hình ảnh DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) được thu thập và tải vào phần mềm 3D Slicer (phiên bản 4.8.1 và 4.10.2, Trường Y Harvard, Boston, Massachusetts) để phân đoạn cấu trúc theo loại như cơ, động mạch, dây thần kinh và xương. Các tệp đã phân đoạn được tải vào phần mềm Materialize Magics (Phiên bản 22, Materialize NV, Leuven, Bỉ) để loại bỏ các lớp nhiễu, và các mô hình in được lưu ở định dạng STL, sau đó được chuyển sang máy in Objet 500 Connex3 Polyjet (Stratasys, Eden Prairie, MN) để tạo ra các mô hình giải phẫu 3D. Các loại nhựa quang trùng hợp và chất đàn hồi trong suốt (VeroYellow, VeroMagenta và TangoPlus) đông cứng từng lớp dưới tác động của tia cực tím, tạo cho mỗi cấu trúc giải phẫu một kết cấu và màu sắc riêng.
Các dụng cụ nghiên cứu giải phẫu được sử dụng trong nghiên cứu này. Bên trái: Cổ; bên phải: tim được gắn tấm và in 3D.
Ngoài ra, động mạch chủ lên và hệ thống mạch vành được chọn từ mô hình tim hoàn chỉnh, và các khung đỡ cơ bản được chế tạo để gắn vào mô hình (phiên bản 22, Materialize NV, Leuven, Bỉ). Mô hình được in trên máy in Raise3D Pro2 (Raise3D Technologies, Irvine, CA) bằng sợi polyurethane nhiệt dẻo (TPU). Để hiển thị các động mạch của mô hình, vật liệu hỗ trợ TPU đã in phải được loại bỏ và các mạch máu được sơn bằng sơn acrylic màu đỏ.
Sinh viên năm nhất hệ Cử nhân Y khoa tại Khoa Y Lee Kong Chiang năm học 2020-2021 (n = 163, 94 nam và 69 nữ) đã nhận được thư mời tham gia nghiên cứu này qua email như một hoạt động tự nguyện. Thí nghiệm chéo ngẫu nhiên được thực hiện trong hai giai đoạn, đầu tiên là rạch tim và sau đó là rạch cổ. Có một khoảng thời gian nghỉ sáu tuần giữa hai giai đoạn để giảm thiểu ảnh hưởng tồn dư. Ở cả hai giai đoạn, sinh viên đều không biết trước chủ đề học tập và phân nhóm. Mỗi nhóm không quá sáu người. Sinh viên nhận được mẫu vật được bảo quản bằng nhựa ở giai đoạn đầu tiên sẽ nhận được mô hình in 3D ở giai đoạn thứ hai. Ở mỗi giai đoạn, cả hai nhóm đều được nghe bài giảng giới thiệu (30 phút) từ bên thứ ba (giảng viên cao cấp) followed by self-auto study (50 minutes) using the provided self-study and handout.
Danh sách kiểm tra COREQ (Tiêu chí toàn diện cho báo cáo nghiên cứu định tính) được sử dụng để hướng dẫn nghiên cứu định tính.
Sinh viên đã cung cấp phản hồi về tài liệu học tập nghiên cứu thông qua một cuộc khảo sát gồm ba câu hỏi mở về điểm mạnh, điểm yếu và cơ hội phát triển của họ. Tất cả 96 người trả lời đều đưa ra câu trả lời tự do. Sau đó, tám sinh viên tình nguyện (n = 8) đã tham gia vào nhóm thảo luận. Các cuộc phỏng vấn được tiến hành tại Trung tâm Đào tạo Giải phẫu (nơi tiến hành các thí nghiệm) và được thực hiện bởi Nhà nghiên cứu 4 (Tiến sĩ), một giảng viên nam không chuyên về giải phẫu, có hơn 10 năm kinh nghiệm hướng dẫn phương pháp học tập dựa trên nhóm (TBL), nhưng không tham gia vào việc đào tạo nhóm nghiên cứu. Sinh viên không biết đặc điểm cá nhân của các nhà nghiên cứu (cũng như nhóm nghiên cứu) trước khi bắt đầu nghiên cứu, nhưng mẫu đơn đồng ý tham gia đã thông báo cho họ về mục đích của nghiên cứu. Chỉ có nhà nghiên cứu 4 và các sinh viên tham gia vào nhóm thảo luận. Nhà nghiên cứu đã mô tả nhóm thảo luận cho sinh viên và hỏi họ có muốn tham gia không. Họ đã chia sẻ kinh nghiệm học tập về in 3D và kỹ thuật plastination và rất nhiệt tình. Người điều phối đã đặt sáu câu hỏi gợi mở để khuyến khích sinh viên làm việc (Tài liệu bổ sung 1). Ví dụ bao gồm thảo luận về các khía cạnh của dụng cụ giải phẫu giúp thúc đẩy việc học tập và vai trò của sự đồng cảm khi làm việc với các mẫu vật đó. Câu hỏi đầu tiên của cuộc phỏng vấn là: “Bạn sẽ mô tả trải nghiệm học giải phẫu của mình bằng cách sử dụng các mẫu vật được bảo quản bằng nhựa và các bản sao in 3D như thế nào?” Tất cả các câu hỏi đều là câu hỏi mở, cho phép người dùng trả lời tự do mà không có định kiến, giúp khám phá ra dữ liệu mới và vượt qua những thách thức bằng các công cụ học tập. Người tham gia không nhận được bản ghi âm bình luận hoặc phân tích kết quả. Tính chất tự nguyện của nghiên cứu đã tránh được tình trạng bão hòa dữ liệu. Toàn bộ cuộc trò chuyện đã được ghi âm để phân tích.
Bản ghi âm nhóm tập trung (35 phút) được chép lại nguyên văn và ẩn danh (sử dụng tên giả). Ngoài ra, các câu hỏi khảo sát mở cũng được thu thập. Bản ghi chép nhóm tập trung và câu hỏi khảo sát được nhập vào bảng tính Microsoft Excel (Microsoft Corporation, Redmond, WA) để đối chiếu và tổng hợp dữ liệu nhằm kiểm tra các kết quả tương đương hoặc nhất quán hoặc các kết quả mới [41]. Việc này được thực hiện thông qua phân tích chủ đề lý thuyết [41, 42]. Câu trả lời bằng văn bản của mỗi sinh viên được thêm vào tổng số câu trả lời. Điều này có nghĩa là các bình luận chứa nhiều câu sẽ được coi là một. Các câu trả lời có thẻ nil, none hoặc no comments sẽ bị bỏ qua. Ba nhà nghiên cứu (một nhà nghiên cứu nữ có bằng Tiến sĩ, một nhà nghiên cứu nữ có bằng Thạc sĩ và một trợ lý nam có bằng Cử nhân Kỹ thuật và 1-3 năm kinh nghiệm nghiên cứu trong giáo dục y tế) đã mã hóa dữ liệu phi cấu trúc một cách độc lập theo phương pháp quy nạp. Ba lập trình viên sử dụng bảng vẽ thật để phân loại các ghi chú dán dựa trên sự giống nhau và khác nhau. Một số phiên đã được tiến hành để sắp xếp và nhóm các mã thông qua việc nhận dạng mẫu có hệ thống và lặp đi lặp lại, theo đó các mã được nhóm lại để xác định các chủ đề phụ (các đặc điểm cụ thể hoặc chung như các thuộc tính tích cực và tiêu cực của các công cụ học tập) sau đó hình thành các chủ đề bao quát [41]. Để đạt được sự đồng thuận, một nhà nghiên cứu nam (tiến sĩ) có 15 năm kinh nghiệm giảng dạy giải phẫu đã phê duyệt các chủ đề cuối cùng.
Phù hợp với Tuyên bố Helsinki, Hội đồng Đánh giá Đạo đức của Đại học Công nghệ Nanyang (IRB) (2019-09-024) đã đánh giá đề cương nghiên cứu và nhận được các phê duyệt cần thiết. Người tham gia đã đồng ý tham gia sau khi được cung cấp đầy đủ thông tin và được thông báo về quyền rút khỏi nghiên cứu bất cứ lúc nào.
Chín mươi sáu sinh viên y khoa năm nhất đã đồng ý tham gia nghiên cứu sau khi được cung cấp đầy đủ thông tin cá nhân, bao gồm giới tính và tuổi tác, và khẳng định không có kinh nghiệm đào tạo chính quy về giải phẫu học trước đó. Giai đoạn I (tim) và Giai đoạn II (phẫu thuật bóc tách hạch cổ) lần lượt có 63 người tham gia (33 nam và 30 nữ) và 33 người tham gia (18 nam và 15 nữ). Độ tuổi của họ dao động từ 18 đến 21 tuổi (trung bình ± độ lệch chuẩn: 19,3 ± 0,9) năm. Tất cả 96 sinh viên đều trả lời bảng câu hỏi (không có sinh viên bỏ cuộc), và 8 sinh viên tham gia nhóm thảo luận. Có 278 ý kiến đóng góp về ưu điểm, nhược điểm và những điểm cần cải thiện. Không có sự không nhất quán giữa dữ liệu được phân tích và báo cáo kết quả.
Xuyên suốt các cuộc thảo luận nhóm và phản hồi khảo sát, bốn chủ đề đã nổi lên: tính xác thực được cảm nhận, sự hiểu biết cơ bản và tính phức tạp, thái độ tôn trọng và quan tâm, tính đa phương thức và khả năng lãnh đạo (Hình 2). Mỗi chủ đề được mô tả chi tiết hơn bên dưới.
Bốn chủ đề—tính xác thực cảm nhận, sự hiểu biết cơ bản và tính phức tạp, sự tôn trọng và quan tâm, và sự ưu tiên đối với phương tiện học tập—dựa trên phân tích chủ đề từ các câu hỏi khảo sát mở và thảo luận nhóm tập trung. Các yếu tố trong ô màu xanh lam và màu vàng lần lượt đại diện cho các đặc tính của mẫu được mạ và mô hình 3DP. 3DP = in 3D
Các sinh viên cảm thấy rằng các mẫu vật được làm bằng phương pháp plastination trông thực tế hơn, có màu sắc tự nhiên giống với xác chết thật hơn và có các chi tiết giải phẫu tinh tế hơn so với các mô hình in 3D. Ví dụ, hướng của các sợi cơ nổi bật hơn ở các mẫu được làm bằng phương pháp plastination so với các mô hình in 3D. Sự khác biệt này được thể hiện trong câu phát biểu dưới đây.
“…rất chi tiết và chính xác, giống như lời nhận xét từ một người thật (người tham gia C17; đánh giá về phương pháp plastination tự do).”
Các sinh viên nhận thấy rằng các công cụ in 3D rất hữu ích cho việc học giải phẫu cơ bản và đánh giá các đặc điểm vĩ mô chính, trong khi các mẫu vật được làm bằng nhựa dẻo lý tưởng để mở rộng thêm kiến thức và hiểu biết của họ về các cấu trúc và vùng giải phẫu phức tạp. Các sinh viên cảm thấy rằng mặc dù cả hai dụng cụ đều là bản sao chính xác của nhau, nhưng họ lại thiếu thông tin quý giá khi làm việc với các mô hình in 3D so với các mẫu vật được làm bằng nhựa dẻo. Điều này được giải thích trong tuyên bố dưới đây.
“…có một số khó khăn như… những chi tiết nhỏ như hố bầu dục… nói chung có thể sử dụng mô hình 3D của tim… đối với phần cổ, có lẽ tôi sẽ nghiên cứu mô hình plastination một cách tự tin hơn (người tham gia PA1; 3DP, thảo luận nhóm tập trung”).
“…các cấu trúc tổng thể có thể được nhìn thấy… một cách chi tiết, các mẫu vật 3D rất hữu ích để nghiên cứu, ví dụ, các cấu trúc thô hơn (và) những thứ lớn hơn, dễ nhận biết như cơ bắp và nội tạng… có lẽ (dành cho) những người có thể không có điều kiện tiếp cận với các mẫu vật được bảo quản bằng nhựa (người tham gia PA3; 3DP, thảo luận nhóm tập trung)”.
Các sinh viên bày tỏ sự tôn trọng và quan tâm hơn đối với các mẫu vật được bảo quản bằng phương pháp plastination, nhưng cũng lo ngại về sự phá hủy cấu trúc do tính dễ vỡ và thiếu linh hoạt của nó. Ngược lại, các sinh viên đã bổ sung thêm kinh nghiệm thực tiễn bằng cách nhận ra rằng các mô hình in 3D có thể được sao chép nếu bị hư hỏng.
“…chúng tôi cũng có xu hướng cẩn thận hơn với các mẫu plastination (người tham gia PA2; plastination, thảo luận nhóm)”.
“…đối với các mẫu vật được bảo quản bằng phương pháp plastination, nó giống như… một thứ gì đó đã được lưu giữ trong một thời gian dài. Nếu tôi làm hỏng nó… tôi nghĩ chúng ta biết rằng nó trông giống như một hư hại nghiêm trọng hơn vì nó có lịch sử (Người tham gia PA3; plastination, thảo luận nhóm tập trung).”
“Các mô hình in 3D có thể được sản xuất tương đối nhanh chóng và dễ dàng… giúp nhiều người tiếp cận được các mô hình 3D và tạo điều kiện thuận lợi cho việc học tập mà không cần phải chia sẻ mẫu (người đóng góp I38; 3DP, bài đánh giá văn bản tự do).”
“…với mô hình 3D, chúng ta có thể thử nghiệm một chút mà không cần quá lo lắng về việc làm hỏng chúng, chẳng hạn như làm hỏng các mẫu vật… (Người tham gia PA2; 3DP, thảo luận nhóm tập trung).”
Theo các sinh viên, số lượng mẫu vật được bảo quản bằng nhựa có hạn, và việc tiếp cận các cấu trúc sâu bên trong rất khó khăn do độ cứng của chúng. Đối với mô hình in 3D, họ hy vọng sẽ tinh chỉnh thêm các chi tiết giải phẫu bằng cách tùy chỉnh mô hình theo các khu vực quan tâm để phục vụ việc học tập cá nhân hóa. Các sinh viên đồng ý rằng cả mô hình được bảo quản bằng nhựa và mô hình in 3D đều có thể được sử dụng kết hợp với các loại công cụ giảng dạy khác như bàn Anatomage để nâng cao hiệu quả học tập.
“Một số cấu trúc bên trong sâu bên trong khó quan sát rõ (người tham gia C14; phương pháp plastination, bình luận tự do).”
“Có lẽ bảng khám nghiệm tử thi và các phương pháp khác sẽ là một bổ sung rất hữu ích (thành viên C14; phương pháp plastination, đánh giá văn bản tự do).”
“Bằng cách đảm bảo các mô hình 3D được thể hiện chi tiết tốt, bạn có thể có các mô hình riêng biệt tập trung vào các khu vực và khía cạnh khác nhau, chẳng hạn như dây thần kinh và mạch máu (người tham gia I26; 3DP, đánh giá văn bản tự do).”
Sinh viên cũng đề xuất bổ sung một buổi trình diễn để giáo viên giải thích cách sử dụng mô hình đúng cách, hoặc hướng dẫn thêm về các hình ảnh mẫu có chú thích để hỗ trợ việc học tập và hiểu bài trong ghi chú bài giảng, mặc dù họ thừa nhận rằng nghiên cứu này được thiết kế đặc biệt cho việc tự học.
“…Tôi đánh giá cao phong cách nghiên cứu độc lập…có lẽ nên cung cấp thêm hướng dẫn dưới dạng slide in hoặc một số ghi chú…(người tham gia C02; nhận xét tự do nói chung).”
“Các chuyên gia về nội dung hoặc các công cụ trực quan bổ sung như hoạt hình hoặc video có thể giúp chúng ta hiểu rõ hơn về cấu trúc của các mô hình 3D (thành viên C38; đánh giá văn bản tự do nói chung).”
Sinh viên y khoa năm nhất được hỏi về trải nghiệm học tập và chất lượng của các mẫu in 3D và mẫu được làm bằng nhựa. Đúng như dự đoán, sinh viên nhận thấy các mẫu được làm bằng nhựa thực tế và chính xác hơn so với các mẫu in 3D. Kết quả này được xác nhận bởi một nghiên cứu sơ bộ [7]. Vì các bản ghi được làm từ xác chết được hiến tặng nên chúng là xác thực. Mặc dù là bản sao 1:1 của mẫu vật được làm bằng nhựa với các đặc điểm hình thái tương tự [8], mô hình in 3D dựa trên polymer được coi là kém thực tế hơn, đặc biệt là đối với những sinh viên mà các chi tiết như các cạnh của hố bầu dục không nhìn thấy được trong mô hình 3DP của tim so với mô hình được làm bằng nhựa. Điều này có thể là do chất lượng của hình ảnh CT, không cho phép phân định rõ ràng các ranh giới. Do đó, rất khó để phân đoạn các cấu trúc như vậy trong phần mềm phân đoạn, điều này ảnh hưởng đến quá trình in 3D. Điều này có thể làm dấy lên nghi ngờ về việc sử dụng các công cụ 3DP vì họ lo sợ rằng kiến thức quan trọng sẽ bị mất nếu không sử dụng các công cụ tiêu chuẩn như mẫu được làm bằng nhựa. Sinh viên quan tâm đến đào tạo phẫu thuật có thể thấy cần thiết phải sử dụng các mô hình thực tế [43]. Kết quả hiện tại tương tự như các nghiên cứu trước đây cho thấy rằng các mô hình bằng nhựa [44] và các mẫu 3DP không có độ chính xác như các mẫu thật [45].
Để cải thiện khả năng tiếp cận của sinh viên và do đó sự hài lòng của sinh viên, chi phí và tính sẵn có của các công cụ cũng cần được xem xét. Kết quả ủng hộ việc sử dụng mô hình 3DP để có được kiến thức giải phẫu do việc chế tạo tiết kiệm chi phí của chúng [6, 21]. Điều này phù hợp với một nghiên cứu trước đó cho thấy hiệu suất khách quan tương đương của các mô hình được làm bằng nhựa và mô hình 3DP [21]. Sinh viên cảm thấy rằng mô hình 3DP hữu ích hơn để nghiên cứu các khái niệm giải phẫu cơ bản, các cơ quan và đặc điểm, trong khi các mẫu vật được làm bằng nhựa phù hợp hơn để nghiên cứu giải phẫu phức tạp. Ngoài ra, sinh viên ủng hộ việc sử dụng mô hình 3DP kết hợp với các mẫu xác chết hiện có và công nghệ hiện đại để nâng cao hiểu biết của sinh viên về giải phẫu. Nhiều cách để thể hiện cùng một đối tượng, chẳng hạn như lập bản đồ giải phẫu của tim bằng cách sử dụng xác chết, in 3D, quét bệnh nhân và mô hình 3D ảo. Cách tiếp cận đa phương thức này cho phép sinh viên minh họa giải phẫu theo nhiều cách khác nhau, truyền đạt những gì họ đã học theo nhiều cách khác nhau và thu hút sinh viên theo nhiều cách khác nhau [44]. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng các tài liệu học tập đích thực như dụng cụ xác chết có thể gây khó khăn cho một số sinh viên về mặt tải trọng nhận thức liên quan đến việc học giải phẫu [46]. Hiểu được tác động của tải trọng nhận thức đối với việc học của sinh viên và áp dụng công nghệ để giảm tải trọng nhận thức nhằm tạo ra môi trường học tập tốt hơn là rất quan trọng [47, 48]. Trước khi giới thiệu cho sinh viên các tài liệu xác chết, mô hình 3DP có thể là một phương pháp hữu ích để minh họa các khía cạnh cơ bản và quan trọng của giải phẫu nhằm giảm tải trọng nhận thức và nâng cao khả năng học tập. Ngoài ra, sinh viên có thể mang các mô hình 3DP về nhà để ôn tập kết hợp với sách giáo khoa và tài liệu bài giảng, mở rộng việc nghiên cứu giải phẫu ngoài phòng thí nghiệm [45]. Tuy nhiên, việc loại bỏ các thành phần 3DP vẫn chưa được thực hiện tại cơ sở của tác giả.
Trong nghiên cứu này, các mẫu được bảo quản bằng nhựa được đánh giá cao hơn so với các bản sao 3D. Kết luận này phù hợp với các nghiên cứu trước đây cho thấy rằng các mẫu xác chết được xem là “bệnh nhân đầu tiên” tạo ra sự tôn trọng và đồng cảm, trong khi các mô hình nhân tạo thì không [49]. Mô người được bảo quản bằng nhựa thực tế mang tính gần gũi và chân thực. Việc sử dụng vật liệu xác chết cho phép sinh viên phát triển các lý tưởng nhân văn và đạo đức [50]. Ngoài ra, nhận thức của sinh viên về các mẫu bảo quản bằng nhựa có thể bị ảnh hưởng bởi kiến thức ngày càng tăng của họ về các chương trình hiến tặng xác chết và/hoặc quy trình bảo quản bằng nhựa. Bảo quản bằng nhựa là việc sử dụng xác chết được hiến tặng để mô phỏng sự đồng cảm, ngưỡng mộ và lòng biết ơn mà sinh viên dành cho người hiến tặng [10, 51]. Những đặc điểm này phân biệt các y tá nhân văn và nếu được trau dồi, có thể giúp họ thăng tiến trong nghề nghiệp bằng cách trân trọng và đồng cảm với bệnh nhân [25, 37]. Điều này tương đương với những người hướng dẫn thầm lặng sử dụng phương pháp mổ xẻ xác người ướt [37, 52, 53]. Vì các mẫu vật để bảo quản bằng nhựa được hiến tặng từ xác chết, chúng được sinh viên coi là những người hướng dẫn thầm lặng, điều này đã tạo ra sự tôn trọng đối với công cụ giảng dạy mới này. Mặc dù họ biết rằng các mô hình 3DP được tạo ra bởi máy móc, họ vẫn thích sử dụng chúng. Mỗi nhóm đều cảm thấy được quan tâm và mô hình được xử lý cẩn thận để bảo toàn tính toàn vẹn của nó. Sinh viên có thể đã biết rằng các mô hình 3DP được tạo ra từ dữ liệu bệnh nhân cho mục đích giáo dục. Tại cơ sở của tác giả, trước khi sinh viên bắt đầu học chính thức về giải phẫu học, một khóa học giải phẫu học nhập môn về lịch sử giải phẫu học được giảng dạy, sau đó sinh viên sẽ tuyên thệ. Mục đích chính của lời tuyên thệ là để thấm nhuần cho sinh viên sự hiểu biết về các giá trị nhân văn, sự tôn trọng đối với các dụng cụ giải phẫu và tính chuyên nghiệp. Sự kết hợp giữa các dụng cụ giải phẫu và sự cam kết có thể giúp thấm nhuần ý thức quan tâm, tôn trọng và có lẽ nhắc nhở sinh viên về trách nhiệm tương lai của họ đối với bệnh nhân [54].
Về những cải tiến trong tương lai đối với các công cụ học tập, sinh viên từ cả nhóm plastination và 3DP đều đưa nỗi sợ phá hủy cấu trúc vào quá trình tham gia và học tập của họ. Tuy nhiên, những lo ngại về sự phá vỡ cấu trúc của các mẫu vật được plastination đã được nhấn mạnh trong các cuộc thảo luận nhóm tập trung. Quan sát này được xác nhận bởi các nghiên cứu trước đây về các mẫu vật được làm dẻo [9, 10]. Việc thao tác cấu trúc, đặc biệt là các mô hình cổ, là cần thiết để khám phá các cấu trúc sâu hơn và hiểu các mối quan hệ không gian ba chiều. Việc sử dụng thông tin xúc giác (tactile) và thị giác giúp sinh viên hình thành một hình ảnh tinh thần chi tiết và đầy đủ hơn về các bộ phận giải phẫu ba chiều [55]. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc thao tác xúc giác với các vật thể vật lý có thể làm giảm tải nhận thức và dẫn đến sự hiểu biết và ghi nhớ thông tin tốt hơn [55]. Người ta đã đề xuất rằng việc bổ sung các mô hình 3DP bằng các mẫu vật được làm dẻo có thể cải thiện sự tương tác của sinh viên với các mẫu vật mà không sợ làm hỏng cấu trúc.
Thời gian đăng bài: 21/7/2023