सामान्य मानव शरीर रचना विज्ञान के शिक्षण उपकरण के रूप में 3डी प्रिंटिंग: एक व्यवस्थित समीक्षा | बीएमसी मेडिकल एजुकेशन

त्रि-आयामी मुद्रित शारीरिक रचना मॉडल (3DPAM) अपने शैक्षिक महत्व और व्यावहारिकता के कारण एक उपयुक्त उपकरण प्रतीत होते हैं। इस समीक्षा का उद्देश्य मानव शरीर रचना विज्ञान के शिक्षण के लिए 3DPAM बनाने में प्रयुक्त विधियों का वर्णन और विश्लेषण करना तथा इसके शैक्षणिक योगदान का मूल्यांकन करना है।
PubMed में निम्नलिखित शब्दों का उपयोग करके एक इलेक्ट्रॉनिक खोज की गई: शिक्षा, विद्यालय, सीखना, अध्यापन, प्रशिक्षण, अध्यापन, शिक्षा, त्रि-आयामी, 3D, 3-आयामी, मुद्रण, मुद्रण, मुद्रण, शरीर रचना विज्ञान, शरीर रचना विज्ञान, शरीर रचना विज्ञान और शरीर रचना विज्ञान। निष्कर्षों में अध्ययन की विशेषताएं, मॉडल डिजाइन, आकारिकी मूल्यांकन, शैक्षिक प्रदर्शन, खूबियां और कमियां शामिल थीं।
चयनित 68 लेखों में से, सबसे अधिक अध्ययन कपाल क्षेत्र (33 लेख) पर केंद्रित थे; 51 लेखों में अस्थि मुद्रण का उल्लेख है। 47 लेखों में, कंप्यूटेड टोमोग्राफी के आधार पर 3DPAM विकसित किया गया था। पाँच मुद्रण प्रक्रियाओं का उल्लेख किया गया है। 48 अध्ययनों में प्लास्टिक और उनके व्युत्पन्न पदार्थों का उपयोग किया गया था। प्रत्येक डिज़ाइन की कीमत $1.25 से $2,800 तक है। सैंतीस अध्ययनों में 3DPAM की तुलना संदर्भ मॉडलों से की गई। तैंतीस लेखों में शैक्षिक गतिविधियों का अध्ययन किया गया। मुख्य लाभ दृश्य और स्पर्शनीय गुणवत्ता, सीखने की दक्षता, दोहराव, अनुकूलनशीलता और चपलता, समय की बचत, कार्यात्मक शरीर रचना का एकीकरण, बेहतर मानसिक घूर्णन क्षमता, ज्ञान प्रतिधारण और शिक्षक/छात्र संतुष्टि हैं। मुख्य कमियाँ डिज़ाइन से संबंधित हैं: एकरूपता, विवरण या पारदर्शिता की कमी, अत्यधिक चमकीले रंग, लंबा मुद्रण समय और उच्च लागत।
इस व्यवस्थित समीक्षा से पता चलता है कि 3DPAM (3D इमेजिंग, इमेजिंग और इमेजिंग) शरीर रचना विज्ञान पढ़ाने के लिए किफायती और प्रभावी है। अधिक यथार्थवादी मॉडल बनाने के लिए महंगी 3D प्रिंटिंग तकनीकों और अधिक समय की आवश्यकता होती है, जिससे कुल लागत में काफी वृद्धि होती है। मुख्य बात उपयुक्त इमेजिंग विधि का चयन करना है। शिक्षण की दृष्टि से, 3DPAM शरीर रचना विज्ञान पढ़ाने का एक प्रभावी उपकरण है, जिसका सीखने के परिणामों और संतुष्टि पर सकारात्मक प्रभाव पड़ता है। 3DPAM का शिक्षण प्रभाव तब सबसे अच्छा होता है जब यह जटिल शारीरिक संरचनाओं को पुन: प्रस्तुत करता है और छात्र इसे अपने चिकित्सा प्रशिक्षण के शुरुआती चरण में ही उपयोग करते हैं।
प्राचीन ग्रीस से ही पशुओं के शवों का विच्छेदन किया जाता रहा है और यह शरीर रचना विज्ञान पढ़ाने के मुख्य तरीकों में से एक है। व्यावहारिक प्रशिक्षण के दौरान किए जाने वाले शव विच्छेदन का उपयोग विश्वविद्यालय के मेडिकल छात्रों के सैद्धांतिक पाठ्यक्रम में किया जाता है और वर्तमान में इसे शरीर रचना विज्ञान के अध्ययन के लिए सर्वोत्तम मानक माना जाता है [1,2,3,4,5]। हालांकि, मानव शव नमूनों के उपयोग में कई बाधाएं हैं, जिसके कारण नए प्रशिक्षण उपकरणों की खोज की आवश्यकता महसूस हुई [6, 7]। इनमें से कुछ नए उपकरणों में संवर्धित वास्तविकता, डिजिटल उपकरण और 3डी प्रिंटिंग शामिल हैं। सैंटोस एट अल. [8] द्वारा किए गए हालिया साहित्य समीक्षा के अनुसार, शरीर रचना विज्ञान पढ़ाने के लिए इन नई तकनीकों के महत्व के संदर्भ में, 3डी प्रिंटिंग छात्रों के लिए शैक्षिक मूल्य और कार्यान्वयन की व्यवहार्यता दोनों के संदर्भ में सबसे महत्वपूर्ण संसाधनों में से एक प्रतीत होती है [4,9,10]।
3डी प्रिंटिंग कोई नई तकनीक नहीं है। इस तकनीक से संबंधित पहले पेटेंट 1984 में दर्ज किए गए थे: फ्रांस में ए ले मेहाउटे, ओ डी विट्टे और जेसी आंद्रे द्वारा, और तीन सप्ताह बाद अमेरिका में सी हल द्वारा। तब से, यह तकनीक लगातार विकसित होती रही है और इसका उपयोग कई क्षेत्रों में फैल गया है। उदाहरण के लिए, नासा ने 2014 में पृथ्वी से परे पहली वस्तु को प्रिंट किया [11]। चिकित्सा क्षेत्र ने भी इस नए उपकरण को अपनाया है, जिससे व्यक्तिगत चिकित्सा विकसित करने की इच्छा बढ़ी है [12]।
कई लेखकों ने चिकित्सा शिक्षा में 3डी प्रिंटेड एनाटॉमिकल मॉडल (3डीपीएएम) के उपयोग के लाभों को प्रदर्शित किया है [10, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19]। मानव शरीर रचना विज्ञान पढ़ाते समय, रोग-रहित और शारीरिक रूप से सामान्य मॉडलों की आवश्यकता होती है। कुछ समीक्षाओं ने रोग संबंधी या चिकित्सा/सर्जिकल प्रशिक्षण मॉडलों का अध्ययन किया है [8, 20, 21]। मानव शरीर रचना विज्ञान पढ़ाने के लिए एक हाइब्रिड मॉडल विकसित करने के लिए, जिसमें 3डी प्रिंटिंग जैसे नए उपकरण शामिल हों, हमने एक व्यवस्थित समीक्षा की ताकि यह वर्णन और विश्लेषण किया जा सके कि मानव शरीर रचना विज्ञान पढ़ाने के लिए 3डी प्रिंटेड वस्तुएं कैसे बनाई जाती हैं और छात्र इन 3डी वस्तुओं का उपयोग करके सीखने की प्रभावशीलता का मूल्यांकन कैसे करते हैं।
यह व्यवस्थित साहित्य समीक्षा जून 2022 में बिना समय प्रतिबंध के PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses) दिशानिर्देशों [22] का उपयोग करके आयोजित की गई थी।
शामिल किए जाने वाले मानदंड वे सभी शोध पत्र थे जिनमें शरीर रचना विज्ञान शिक्षण/अधिगम में 3DPAM का उपयोग किया गया था। साहित्य समीक्षा, पत्र या ऐसे लेख जो रोग संबंधी मॉडल, पशु मॉडल, पुरातात्विक मॉडल और चिकित्सा/सर्जिकल प्रशिक्षण मॉडल पर केंद्रित थे, उन्हें शामिल नहीं किया गया। केवल अंग्रेजी में प्रकाशित लेखों का ही चयन किया गया। जिन लेखों के ऑनलाइन सार उपलब्ध नहीं थे, उन्हें भी शामिल नहीं किया गया। ऐसे लेख जिनमें एक से अधिक मॉडल शामिल थे, जिनमें से कम से कम एक शारीरिक रूप से सामान्य था या उसमें मामूली विकृति थी जो शिक्षण मूल्य को प्रभावित नहीं करती थी, उन्हें शामिल किया गया।
प्रासंगिक अध्ययनों की पहचान करने के लिए जून 2022 तक प्रकाशित अध्ययनों के लिए इलेक्ट्रॉनिक डेटाबेस पबमेड (नेशनल लाइब्रेरी ऑफ मेडिसिन, एनसीबीआई) में साहित्य खोज की गई। खोज के लिए निम्नलिखित शब्दों का प्रयोग करें: शिक्षा, विद्यालय, शिक्षण, सीखना, शिक्षा, त्रि-आयामी, मुद्रण, शरीर रचना विज्ञान, शरीर रचना विज्ञान और शरीर रचना विज्ञान। एक ही क्वेरी निष्पादित की गई: (((शिक्षा[शीर्षक/सार] OR स्कूल[शीर्षक/सार] OR सीखना[शीर्षक/सार] OR शिक्षण[शीर्षक/सार] OR प्रशिक्षण[शीर्षक/सार] OR शिक्षण[शीर्षक/सार] ] OR शिक्षा [शीर्षक/सार]) AND (तीन आयाम [शीर्षक] OR 3D [शीर्षक] OR 3D [शीर्षक])) AND (मुद्रण [शीर्षक] OR मुद्रित [शीर्षक] OR मुद्रित [शीर्षक])) AND (शरीर रचना) [शीर्षक] ]/सार] or शरीर रचना [शीर्षक/सार] or शरीर रचना [शीर्षक/सार] or शरीर रचना [शीर्षक/सार]). अतिरिक्त लेखों की पहचान पबमेड डेटाबेस में मैन्युअल रूप से खोज करके और अन्य वैज्ञानिक लेखों के संदर्भों की समीक्षा करके की गई। कोई तिथि प्रतिबंध लागू नहीं किया गया था, लेकिन "व्यक्ति" फ़िल्टर का उपयोग किया गया था।
सभी प्राप्त शीर्षकों और सारांशों की जाँच दो लेखकों (ईबीआर और एएल) द्वारा समावेशन और अपवर्जन मानदंडों के आधार पर की गई, और पात्रता मानदंडों को पूरा न करने वाले किसी भी अध्ययन को बाहर कर दिया गया। शेष अध्ययनों के पूर्ण-पाठ प्रकाशनों को तीन लेखकों (ईबीआर, ईबीई और एएल) द्वारा प्राप्त और समीक्षा की गई। आवश्यकता पड़ने पर, लेखों के चयन में मतभेदों को चौथे व्यक्ति (एलटी) द्वारा हल किया गया। सभी समावेशन मानदंडों को पूरा करने वाले प्रकाशनों को इस समीक्षा में शामिल किया गया।
डेटा निष्कर्षण का कार्य दो लेखकों (ईबीआर और एएल) द्वारा एक तीसरे लेखक (एलटी) के पर्यवेक्षण में स्वतंत्र रूप से किया गया था।
- मॉडल डिजाइन डेटा: शारीरिक क्षेत्र, विशिष्ट शारीरिक अंग, 3डी प्रिंटिंग के लिए प्रारंभिक मॉडल, अधिग्रहण विधि, विभाजन और मॉडलिंग सॉफ्टवेयर, 3डी प्रिंटर का प्रकार, सामग्री का प्रकार और मात्रा, प्रिंटिंग स्केल, रंग, प्रिंटिंग लागत।
- मॉडलों का आकारिकी मूल्यांकन: तुलना के लिए उपयोग किए गए मॉडल, विशेषज्ञों/शिक्षकों का चिकित्सा मूल्यांकन, मूल्यांकनकर्ताओं की संख्या, मूल्यांकन का प्रकार।
- शिक्षण 3डी मॉडल: छात्र ज्ञान का आकलन, आकलन विधि, छात्रों की संख्या, तुलना समूहों की संख्या, छात्रों का यादृच्छिकीकरण, शिक्षा/छात्र का प्रकार।
मेडलाइन में 418 अध्ययन पाए गए, जिनमें से 139 लेखों को "मानव" फ़िल्टर के आधार पर हटा दिया गया। शीर्षकों और सारांशों की समीक्षा के बाद, 103 अध्ययनों को पूर्ण-पाठ पठन के लिए चुना गया। 34 लेखों को हटा दिया गया क्योंकि वे या तो रोग संबंधी मॉडल (9 लेख), चिकित्सा/सर्जिकल प्रशिक्षण मॉडल (4 लेख), पशु मॉडल (4 लेख), 3डी रेडियोलॉजिकल मॉडल (1 लेख) थे या मूल वैज्ञानिक लेख नहीं थे (16 अध्याय)। कुल 68 लेखों को समीक्षा में शामिल किया गया। चित्र 1 चयन प्रक्रिया को फ़्लो चार्ट के रूप में दर्शाता है।
इस व्यवस्थित समीक्षा में लेखों की पहचान, स्क्रीनिंग और समावेशन को संक्षेप में दर्शाने वाला फ्लो चार्ट
सभी अध्ययन 2014 और 2022 के बीच प्रकाशित हुए थे, जिनका औसत प्रकाशन वर्ष 2019 था। शामिल किए गए 68 लेखों में से 33 (49%) अध्ययन वर्णनात्मक और प्रयोगात्मक थे, 17 (25%) विशुद्ध रूप से प्रयोगात्मक थे, और 18 (26%) विशुद्ध रूप से वर्णनात्मक थे। 50 (73%) प्रयोगात्मक अध्ययनों में से 21 (31%) में यादृच्छिकीकरण का उपयोग किया गया था। केवल 34 अध्ययनों (50%) में सांख्यिकीय विश्लेषण शामिल थे। तालिका 1 प्रत्येक अध्ययन की विशेषताओं का सारांश प्रस्तुत करती है।
33 लेखों (48%) में सिर क्षेत्र, 19 लेखों (28%) में वक्ष क्षेत्र, 17 लेखों (25%) में उदर-श्रोणि क्षेत्र और 15 लेखों (22%) में अंगों का अध्ययन किया गया। 51 लेखों (75%) में 3D प्रिंटेड हड्डियों को शारीरिक मॉडल या बहु-स्लाइस शारीरिक मॉडल के रूप में उल्लेख किया गया है।
3DPAM विकसित करने के लिए उपयोग किए गए स्रोत मॉडल या फ़ाइलों के संबंध में, 23 लेखों (34%) में रोगी डेटा के उपयोग का उल्लेख किया गया है, 20 लेखों (29%) में शव डेटा के उपयोग का उल्लेख किया गया है, और 17 लेखों (25%) में डेटाबेस के उपयोग का उल्लेख किया गया है, जबकि 7 अध्ययनों (10%) ने उपयोग किए गए दस्तावेज़ों के स्रोत का खुलासा नहीं किया है।
47 अध्ययनों (69%) में कंप्यूटेड टोमोग्राफी के आधार पर 3डीपीएम विकसित किया गया, और 3 अध्ययनों (4%) में माइक्रोसीटी के उपयोग की जानकारी दी गई। 7 लेखों (10%) में ऑप्टिकल स्कैनर का उपयोग करके 3डी ऑब्जेक्ट्स को प्रोजेक्ट किया गया, 4 लेखों (6%) में एमआरआई का उपयोग करके, और 1 लेख (1%) में कैमरों और माइक्रोस्कोप का उपयोग करके। 14 लेखों (21%) में 3डी मॉडल डिज़ाइन स्रोत फ़ाइलों के स्रोत का उल्लेख नहीं किया गया। 3डी फ़ाइलें 0.5 मिमी से कम के औसत स्थानिक रिज़ॉल्यूशन के साथ बनाई जाती हैं। इष्टतम रिज़ॉल्यूशन 30 μm [80] है और अधिकतम रिज़ॉल्यूशन 1.5 मिमी [32] है।
साठ अलग-अलग सॉफ्टवेयर अनुप्रयोगों (विभाजन, मॉडलिंग, डिजाइन या प्रिंटिंग) का उपयोग किया गया। मिमिक्स (मटेरियलाइज़, ल्यूवेन, बेल्जियम) का उपयोग सबसे अधिक बार किया गया (14 अध्ययन, 21%), इसके बाद मेशमिक्सर (ऑटोडस्क, सैन राफेल, कैलिफोर्निया) (13 अध्ययन, 19%), जियोमैजिक (3डी सिस्टम, मिसौरी, उत्तरी कैरोलिना, लीसविल) (10 अध्ययन, 15%), 3डी स्लाइसर (स्लाइसर डेवलपर ट्रेनिंग, बोस्टन, मैसाचुसेट्स) (9 अध्ययन, 13%), ब्लेंडर (ब्लेंडर फाउंडेशन, एम्स्टर्डम, नीदरलैंड) (8 अध्ययन, 12%) और क्यूरा (गेल्डेमार्सन, नीदरलैंड) (7 अध्ययन, 10%) का उपयोग किया गया।
इसमें 67 अलग-अलग प्रिंटर मॉडल और पाँच प्रिंटिंग प्रक्रियाओं का उल्लेख किया गया है। 26 उत्पादों (38%) में एफडीएम (फ्यूज्ड डिपोजिशन मॉडलिंग) तकनीक, 13 उत्पादों (19%) में मटेरियल ब्लास्टिंग और अंत में बाइंडर ब्लास्टिंग (11 उत्पाद, 16%) का उपयोग किया गया। सबसे कम उपयोग की जाने वाली तकनीकें स्टीरियोलिथोग्राफी (एसएलए) (5 उत्पाद, 7%) और सेलेक्टिव लेजर सिंटरिंग (एसएलएस) (4 उत्पाद, 6%) हैं। सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला प्रिंटर (7 उत्पाद, 10%) कॉनेक्स 500 (स्ट्रैटसिस, रेहोवोट, इज़राइल) है [27, 30, 32, 36, 45, 62, 65]।
3DPAM बनाने में प्रयुक्त सामग्रियों का विवरण देते समय (51 लेख, 75%), 48 अध्ययनों (71%) में प्लास्टिक और उनके व्युत्पन्न पदार्थों का उपयोग किया गया। मुख्य रूप से प्रयुक्त सामग्रियां पीएलए (पॉलीलैक्टिक एसिड) (n = 20, 29%), रेज़िन (n = 9, 13%) और एबीएस (एक्रिलोनाइट्राइल ब्यूटाडीन स्टाइरीन) (7 प्रकार, 10%) थीं। 23 लेखों (34%) में कई सामग्रियों से निर्मित 3DPAM का अध्ययन किया गया, 36 लेखों (53%) में केवल एक सामग्री से निर्मित 3DPAM प्रस्तुत किया गया, और 9 लेखों (13%) में किसी सामग्री का उल्लेख नहीं किया गया।
उनतीस लेखों (43%) में प्रिंट अनुपात 0.25:1 से 2:1 तक बताया गया, जिसका औसत 1:1 था। पच्चीस लेखों (37%) में 1:1 अनुपात का उपयोग किया गया। 28 3DPAM (41%) में कई रंग शामिल थे, और 9 (13%) को छपाई के बाद रंगा गया था [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75]।
चौंतीस लेखों (50%) में लागत का उल्लेख किया गया है। 9 लेखों (13%) में 3D प्रिंटर और कच्चे माल की लागत का उल्लेख किया गया है। प्रिंटर की कीमत $302 से लेकर $65,000 तक है। जहां निर्दिष्ट किया गया है, मॉडल की कीमतें $1.25 से लेकर $2,800 तक हैं; ये चरम सीमाएं कंकाल नमूनों [47] और उच्च-विश्वसनीयता वाले रेट्रोपेरिटोनियल मॉडल [48] से मेल खाती हैं। तालिका 2 में शामिल प्रत्येक अध्ययन के लिए मॉडल डेटा का सारांश दिया गया है।
सैंतीस अध्ययनों (54%) में 3DAPM की तुलना संदर्भ मॉडल से की गई। इन अध्ययनों में, सबसे आम तुलनात्मक मॉडल शारीरिक संदर्भ मॉडल था, जिसका उपयोग 14 लेखों (38%) में किया गया, प्लास्टिनेटेड तैयारी का उपयोग 6 लेखों (16%) में किया गया। वर्चुअल रियलिटी, कंप्यूटेड टोमोग्राफी इमेजिंग का उपयोग 5 लेखों (14%) में 3DPAM में, अन्य 3DPAM का उपयोग 3 लेखों (8%) में, गंभीर गेम का उपयोग 1 लेख (3%) में, रेडियोग्राफ का उपयोग 1 लेख (3%) में, व्यावसायिक मॉडल का उपयोग 1 लेख (3%) में और संवर्धित वास्तविकता का उपयोग 1 लेख (3%) में किया गया। चौंतीस (50%) अध्ययनों ने 3DPAM का मूल्यांकन किया। पंद्रह (48%) अध्ययनों में मूल्यांकनकर्ताओं के अनुभवों का विस्तृत वर्णन किया गया (तालिका 3)। 3DPAM का मूल्यांकन 7 अध्ययनों (47%) में सर्जनों या चिकित्सक द्वारा, 6 अध्ययनों (40%) में शरीर रचना विज्ञान विशेषज्ञों द्वारा, 3 अध्ययनों (20%) में छात्रों द्वारा, 3 अध्ययनों (20%) में शिक्षकों (विषय निर्दिष्ट नहीं) द्वारा और लेख में एक अन्य मूल्यांकनकर्ता (7%) द्वारा किया गया। मूल्यांकनकर्ताओं की औसत संख्या 14 है (न्यूनतम 2, अधिकतम 30)। तैंतीस अध्ययनों (49%) में 3DPAM आकृति विज्ञान का गुणात्मक मूल्यांकन किया गया, और 10 अध्ययनों (15%) में 3DPAM आकृति विज्ञान का मात्रात्मक मूल्यांकन किया गया। गुणात्मक मूल्यांकन का उपयोग करने वाले 33 अध्ययनों में से, 16 में विशुद्ध रूप से वर्णनात्मक मूल्यांकन (48%), 9 में परीक्षण/रेटिंग/सर्वेक्षण (27%), और 8 में लिकर्ट स्केल (24%) का उपयोग किया गया। तालिका 3 में शामिल प्रत्येक अध्ययन में मॉडलों के आकृति विज्ञान संबंधी मूल्यांकनों का सारांश दिया गया है।
तैंतीस (48%) लेखों ने छात्रों को 3DPAM सिखाने की प्रभावशीलता का परीक्षण और तुलना की। इन अध्ययनों में से 23 (70%) लेखों ने छात्र संतुष्टि का आकलन किया, 17 (51%) ने लिकर्ट स्केल का उपयोग किया और 6 (18%) ने अन्य विधियों का उपयोग किया। बाईस लेखों (67%) ने ज्ञान परीक्षण के माध्यम से छात्र अधिगम का आकलन किया, जिनमें से 10 (30%) ने प्रीटेस्ट और/या पोस्टटेस्ट का उपयोग किया। ग्यारह अध्ययनों (33%) ने छात्रों के ज्ञान का आकलन करने के लिए बहुविकल्पीय प्रश्नों और परीक्षणों का उपयोग किया, और पाँच अध्ययनों (15%) ने चित्र लेबलिंग/शारीरिक पहचान का उपयोग किया। प्रत्येक अध्ययन में औसतन 76 छात्रों ने भाग लिया (न्यूनतम 8, अधिकतम 319)। चौबीस अध्ययनों (72%) में एक नियंत्रण समूह था, जिनमें से 20 (60%) ने यादृच्छिकीकरण का उपयोग किया। इसके विपरीत, एक अध्ययन (3%) ने 10 अलग-अलग छात्रों को यादृच्छिक रूप से शारीरिक मॉडल आवंटित किए। औसतन, 2.6 समूहों की तुलना की गई (न्यूनतम 2, अधिकतम 10)। तेईस अध्ययनों (70%) में मेडिकल छात्र शामिल थे, जिनमें से 14 (42%) प्रथम वर्ष के मेडिकल छात्र थे। छह (18%) अध्ययनों में रेजिडेंट डॉक्टर, 4 (12%) दंत चिकित्सा छात्र और 3 (9%) विज्ञान छात्र शामिल थे। छह अध्ययनों (18%) में 3DPAM का उपयोग करके स्वायत्त शिक्षण को लागू किया गया और उसका मूल्यांकन किया गया। तालिका 4 में शामिल प्रत्येक अध्ययन के लिए 3DPAM शिक्षण प्रभावशीलता मूल्यांकन के परिणामों का सारांश दिया गया है।
सामान्य मानव शरीर रचना के लिए शिक्षण उपकरण के रूप में 3DPAM का उपयोग करने के लिए लेखकों द्वारा बताए गए मुख्य लाभ दृश्य और स्पर्शनीय विशेषताएं हैं, जिनमें यथार्थवाद [55, 67], सटीकता [44, 50, 72, 85], और स्थिरता परिवर्तनशीलता [34, 45] शामिल हैं। [48, 64], रंग और पारदर्शिता [28, 45], स्थायित्व [24, 56, 73], शैक्षिक प्रभाव [16, 32, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], लागत [27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 64, 80, 81, 83], पुनरुत्पादकता [80], सुधार या वैयक्तिकरण की संभावना [28, 30, 36, 45, 48, 51, 53, 59, 61, 67, 80], छात्रों को नियंत्रित करने की क्षमता [30, 49], शिक्षण समय की बचत [61, 80], भंडारण में आसानी [61], कार्यात्मक शरीर रचना को एकीकृत करने या विशिष्ट संरचनाएं बनाने की क्षमता [51, 53], 67], तीव्र डिजाइन कंकाल मॉडल [ 81], मॉडल को सह-निर्माण करने और उन्हें घर ले जाने की क्षमता [49, 60, 71], मानसिक रोटेशन क्षमताओं में सुधार [23] और ज्ञान प्रतिधारण [32], साथ ही शिक्षक [25, 63] और छात्र संतुष्टि [25, 45, 46, 52, 52, 57, 63, 66, 69, 84]।
मुख्य कमियाँ डिज़ाइन से संबंधित हैं: कठोरता [80], एकरूपता [28, 62], विवरण या पारदर्शिता की कमी [28, 30, 34, 45, 48, 62, 64, 81], बहुत चमकीले रंग [45] और फर्श की भंगुरता [71]। अन्य कमियों में सूचना की हानि [30, 76], छवि विभाजन के लिए आवश्यक लंबा समय [36, 52, 57, 58, 74], मुद्रण समय [57, 63, 66, 67], शारीरिक विविधता की कमी [25] और उच्च लागत [48] शामिल हैं।
इस व्यवस्थित समीक्षा में 9 वर्षों में प्रकाशित 68 लेखों का सारांश प्रस्तुत किया गया है और सामान्य मानव शरीर रचना विज्ञान के शिक्षण के लिए 3डी-एम (3DPAM) में वैज्ञानिक समुदाय की रुचि को उजागर किया गया है। प्रत्येक शारीरिक क्षेत्र का अध्ययन किया गया और उसे 3डी प्रिंट किया गया। इन लेखों में से 37 लेखों ने 3DPAM की तुलना अन्य मॉडलों से की, और 33 लेखों ने छात्रों के लिए 3DPAM की शैक्षणिक प्रासंगिकता का मूल्यांकन किया।
एनाटॉमिकल 3डी प्रिंटिंग अध्ययनों के डिज़ाइन में अंतर को देखते हुए, हमने मेटा-विश्लेषण करना उचित नहीं समझा। 2020 में प्रकाशित एक मेटा-विश्लेषण मुख्य रूप से 3डीपीएम डिज़ाइन और उत्पादन के तकनीकी और प्रौद्योगिकीय पहलुओं का विश्लेषण किए बिना प्रशिक्षण के बाद एनाटॉमिकल ज्ञान परीक्षणों पर केंद्रित था [10]।
सिर का क्षेत्र सबसे अधिक अध्ययन किया जाने वाला क्षेत्र है, संभवतः इसलिए क्योंकि इसकी जटिल शारीरिक संरचना के कारण छात्रों के लिए इस शारीरिक क्षेत्र को त्रि-आयामी स्थान में चित्रित करना अंगों या धड़ की तुलना में अधिक कठिन होता है। सीटी स्कैन अब तक सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली इमेजिंग विधि है। यह तकनीक व्यापक रूप से उपयोग की जाती है, विशेष रूप से चिकित्सा क्षेत्र में, लेकिन इसकी स्थानिक रिज़ॉल्यूशन सीमित है और नरम ऊतकों का कंट्रास्ट कम है। इन सीमाओं के कारण सीटी स्कैन तंत्रिका तंत्र के विभाजन और मॉडलिंग के लिए अनुपयुक्त हैं। दूसरी ओर, कंप्यूटेड टोमोग्राफी अस्थि ऊतक विभाजन/मॉडलिंग के लिए बेहतर उपयुक्त है; अस्थि/नरम ऊतक कंट्रास्ट 3डी प्रिंटिंग शारीरिक मॉडल से पहले इन चरणों को पूरा करने में मदद करता है। वहीं, माइक्रोसीटी को अस्थि इमेजिंग में स्थानिक रिज़ॉल्यूशन के संदर्भ में संदर्भ तकनीक माना जाता है [70]। ऑप्टिकल स्कैनर या एमआरआई का उपयोग भी चित्र प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है। उच्च रिज़ॉल्यूशन अस्थि सतहों के चिकनेपन को रोकता है और शारीरिक संरचनाओं की सूक्ष्मता को संरक्षित करता है [59]। मॉडल का चयन भी स्थानिक रिज़ॉल्यूशन को प्रभावित करता है: उदाहरण के लिए, प्लास्टिकीकरण मॉडल का रिज़ॉल्यूशन कम होता है [45]। ग्राफिक डिज़ाइनरों को कस्टम 3डी मॉडल बनाने पड़ते हैं, जिससे लागत बढ़ जाती है (25 से 150 डॉलर प्रति घंटा) [43]। उच्च-गुणवत्ता वाले .STL फ़ाइलें प्राप्त करना उच्च-गुणवत्ता वाले शारीरिक मॉडल बनाने के लिए पर्याप्त नहीं है। प्रिंटिंग प्लेट पर शारीरिक मॉडल के अभिविन्यास जैसे प्रिंटिंग मापदंडों को निर्धारित करना आवश्यक है [29]। कुछ लेखकों का सुझाव है कि 3DPAM की सटीकता में सुधार के लिए जहाँ भी संभव हो, SLS जैसी उन्नत प्रिंटिंग तकनीकों का उपयोग किया जाना चाहिए [38]। 3DPAM के उत्पादन के लिए पेशेवर सहायता की आवश्यकता होती है; सबसे अधिक मांग वाले विशेषज्ञ इंजीनियर [72], रेडियोलॉजिस्ट [75], ग्राफिक डिज़ाइनर [43] और शरीर रचना विज्ञानी [25, 28, 51, 57, 76, 77] हैं।
सटीक शारीरिक संरचना मॉडल प्राप्त करने में सेगमेंटेशन और मॉडलिंग सॉफ़्टवेयर महत्वपूर्ण कारक हैं, लेकिन इन सॉफ़्टवेयर पैकेजों की लागत और जटिलता इनके उपयोग में बाधा डालती है। कई अध्ययनों ने विभिन्न सॉफ़्टवेयर पैकेजों और प्रिंटिंग तकनीकों के उपयोग की तुलना की है, जिसमें प्रत्येक तकनीक के लाभ और हानियों को उजागर किया गया है [68]। मॉडलिंग सॉफ़्टवेयर के अलावा, चयनित प्रिंटर के साथ संगत प्रिंटिंग सॉफ़्टवेयर की भी आवश्यकता होती है; कुछ लेखक ऑनलाइन 3D प्रिंटिंग का उपयोग करना पसंद करते हैं [75]। यदि पर्याप्त 3D ऑब्जेक्ट प्रिंट किए जाते हैं, तो निवेश से वित्तीय लाभ हो सकता है [72]।
प्लास्टिक अब तक सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली सामग्री है। इसकी विविध बनावट और रंगों के कारण यह 3DPAM के लिए पसंदीदा सामग्री है। कुछ लेखकों ने पारंपरिक शव या प्लास्टिनेटेड मॉडल की तुलना में इसकी उच्च शक्ति की प्रशंसा की है [24, 56, 73]। कुछ प्लास्टिक में झुकने या खिंचने के गुण भी होते हैं। उदाहरण के लिए, FDM तकनीक से बना Filaflex 700% तक खिंच सकता है। कुछ लेखक इसे मांसपेशियों, कण्डराओं और स्नायुबंधन की प्रतिकृति के लिए पसंदीदा सामग्री मानते हैं [63]। दूसरी ओर, दो अध्ययनों ने प्रिंटिंग के दौरान फाइबर अभिविन्यास पर सवाल उठाए हैं। वास्तव में, मांसपेशी मॉडलिंग में मांसपेशी फाइबर अभिविन्यास, सम्मिलन, तंत्रिका आपूर्ति और कार्य महत्वपूर्ण हैं [33]।
आश्चर्यजनक रूप से, कुछ ही अध्ययनों में मुद्रण के पैमाने का उल्लेख किया गया है। चूंकि कई लोग 1:1 अनुपात को मानक मानते हैं, इसलिए लेखक ने शायद इसका उल्लेख न करने का निर्णय लिया होगा। हालांकि बड़े समूहों में निर्देशित शिक्षण के लिए आकार बढ़ाना उपयोगी होगा, लेकिन आकार बढ़ाने की व्यवहार्यता का अभी तक पता नहीं लगाया गया है, खासकर बढ़ती कक्षा के आकार और मॉडल के भौतिक आकार के महत्वपूर्ण कारक होने के कारण। बेशक, पूर्ण आकार के तराजू से रोगी को विभिन्न शारीरिक तत्वों को ढूंढना और समझाना आसान हो जाता है, यही कारण हो सकता है कि इनका अक्सर उपयोग किया जाता है।
बाज़ार में उपलब्ध कई प्रिंटरों में से, पॉलीजेट (मटेरियल या बाइंडर इंकजेट) तकनीक का उपयोग करके रंगीन और बहु-परत (और इसलिए बहु-बनावट) उच्च परिभाषा प्रिंटिंग प्रदान करने वाले प्रिंटरों की कीमत 20,000 अमेरिकी डॉलर से 250,000 अमेरिकी डॉलर के बीच है (https://www.aniwaa.com/)। यह उच्च लागत मेडिकल स्कूलों में 3DPAM के प्रचार को सीमित कर सकती है। प्रिंटर की लागत के अलावा, इंकजेट प्रिंटिंग के लिए आवश्यक सामग्रियों की लागत SLA या FDM प्रिंटरों की तुलना में अधिक है [68]। SLA या FDM प्रिंटरों की कीमतें भी अधिक किफायती हैं, इस समीक्षा में सूचीबद्ध लेखों में इनकी कीमत 576 यूरो से 4,999 यूरो तक है। ट्रिपोडी और उनके सहयोगियों के अनुसार, कंकाल के प्रत्येक भाग को 1.25 अमेरिकी डॉलर में प्रिंट किया जा सकता है [47]। ग्यारह अध्ययनों से यह निष्कर्ष निकला कि 3डी प्रिंटिंग प्लास्टिकीकरण या वाणिज्यिक मॉडलों की तुलना में सस्ती है [24, 27, 41, 44, 45, 48, 51, 60, 63, 80, 81, 83]। इसके अलावा, ये वाणिज्यिक मॉडल शरीर रचना विज्ञान शिक्षण के लिए पर्याप्त विवरण के बिना रोगी की जानकारी प्रदान करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं [80]। इन वाणिज्यिक मॉडलों को 3डीपीएम से निम्नतर माना जाता है [44]। यह ध्यान देने योग्य है कि उपयोग की जाने वाली प्रिंटिंग तकनीक के अलावा, अंतिम लागत पैमाने और इसलिए 3डीपीएम के अंतिम आकार के समानुपाती होती है [48]। इन कारणों से, पूर्ण आकार के पैमाने को प्राथमिकता दी जाती है [37]।
केवल एक अध्ययन ने व्यावसायिक रूप से उपलब्ध शारीरिक मॉडलों के साथ 3DPAM की तुलना की [72]। शव के नमूने 3DPAM के लिए सबसे अधिक उपयोग किए जाने वाले तुलनात्मक उपकरण हैं। अपनी सीमाओं के बावजूद, शव के मॉडल शरीर रचना विज्ञान पढ़ाने के लिए एक मूल्यवान उपकरण बने हुए हैं। शव परीक्षण, विच्छेदन और सूखी हड्डी के बीच अंतर करना आवश्यक है। प्रशिक्षण परीक्षणों के आधार पर, दो अध्ययनों से पता चला कि 3DPAM प्लास्टिनेटेड विच्छेदन की तुलना में काफी अधिक प्रभावी था [16, 27]। एक अध्ययन ने 3DPAM (निचले अंग) का उपयोग करके एक घंटे के प्रशिक्षण की तुलना उसी शारीरिक क्षेत्र के एक घंटे के विच्छेदन से की [78]। दोनों शिक्षण विधियों के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर नहीं था। संभवतः इस विषय पर बहुत कम शोध हुआ है क्योंकि इस तरह की तुलना करना कठिन है। विच्छेदन छात्रों के लिए समय लेने वाली तैयारी है। कभी-कभी, जो तैयार किया जा रहा है उसके आधार पर, दर्जनों घंटे की तैयारी की आवश्यकता होती है। सूखी हड्डियों के साथ तीसरी तुलना की जा सकती है। त्साई और स्मिथ के एक अध्ययन में पाया गया कि 3DPAM का उपयोग करने वाले समूह में परीक्षा स्कोर काफी बेहतर थे [51, 63]। चेन और उनके सहयोगियों ने पाया कि 3D मॉडल का उपयोग करने वाले छात्रों ने संरचनाओं (खोपड़ियों) की पहचान करने में बेहतर प्रदर्शन किया, लेकिन MCQ स्कोर में कोई अंतर नहीं था [69]। अंत में, टैनर और उनके सहयोगियों ने टेरिगोपैलेटाइन फोसा के 3DPAM का उपयोग करने वाले इस समूह में बेहतर पोस्ट-टेस्ट परिणाम प्रदर्शित किए [46]। इस साहित्य समीक्षा में अन्य नए शिक्षण उपकरणों की पहचान की गई। इनमें सबसे आम हैं ऑगमेंटेड रियलिटी, वर्चुअल रियलिटी और सीरियस गेम्स [43]। महरूस और उनके सहयोगियों के अनुसार, शारीरिक मॉडल के लिए वरीयता इस बात पर निर्भर करती है कि छात्र वीडियो गेम कितने घंटे खेलते हैं [31]। दूसरी ओर, नए शरीर रचना विज्ञान शिक्षण उपकरणों की एक बड़ी कमी हैप्टिक फीडबैक है, विशेष रूप से पूरी तरह से वर्चुअल उपकरणों के लिए [48]।
नए 3DPAM का मूल्यांकन करने वाले अधिकांश अध्ययनों में ज्ञान के पूर्व-परीक्षणों का उपयोग किया गया है। ये पूर्व-परीक्षण मूल्यांकन में पूर्वाग्रह से बचने में सहायक होते हैं। कुछ लेखक, प्रायोगिक अध्ययन करने से पहले, प्रारंभिक परीक्षा में औसत से अधिक अंक प्राप्त करने वाले सभी छात्रों को बाहर कर देते हैं [40]। गारस और उनके सहयोगियों द्वारा उल्लिखित पूर्वाग्रहों में मॉडल का रंग और छात्र वर्ग में स्वयंसेवकों का चयन शामिल थे [61]। रंगाई से शारीरिक संरचनाओं की पहचान आसान हो जाती है। चेन और उनके सहयोगियों ने समूहों के बीच कोई प्रारंभिक अंतर न रखते हुए सख्त प्रायोगिक परिस्थितियाँ स्थापित कीं और अध्ययन को यथासंभव अधिकतम सीमा तक गोपनीय रखा गया [69]। लिम और उनके सहयोगियों ने मूल्यांकन में पूर्वाग्रह से बचने के लिए तीसरे पक्ष द्वारा उत्तर-परीक्षण मूल्यांकन पूरा करने की अनुशंसा की है [16]। कुछ अध्ययनों ने 3DPAM की व्यवहार्यता का आकलन करने के लिए लिकर्ट स्केल का उपयोग किया है। यह उपकरण संतुष्टि का आकलन करने के लिए उपयुक्त है, लेकिन फिर भी कुछ महत्वपूर्ण पूर्वाग्रह हैं जिनके बारे में जागरूक होना आवश्यक है [86]।
33 अध्ययनों में से 14 में, 3डी प्रिंटिंग (3DPAM) की शैक्षिक प्रासंगिकता का आकलन मुख्य रूप से प्रथम वर्ष के मेडिकल छात्रों सहित मेडिकल छात्रों के बीच किया गया था। अपने पायलट अध्ययन में, विल्क और उनके सहयोगियों ने बताया कि मेडिकल छात्रों का मानना ​​था कि 3डी प्रिंटिंग को उनके शरीर रचना विज्ञान के अध्ययन में शामिल किया जाना चाहिए [87]। सेरसेनेली अध्ययन में सर्वेक्षण किए गए 87% छात्रों का मानना ​​था कि 3डी प्रिंटिंग (3DPAM) का उपयोग करने का सबसे अच्छा समय अध्ययन का दूसरा वर्ष था [84]। टैनर और उनके सहयोगियों के परिणामों से यह भी पता चला कि जिन छात्रों ने इस क्षेत्र का पहले कभी अध्ययन नहीं किया था, उन्होंने बेहतर प्रदर्शन किया [46]। ये आंकड़े बताते हैं कि मेडिकल स्कूल का पहला वर्ष शरीर रचना विज्ञान शिक्षण में 3डी प्रिंटिंग (3DPAM) को शामिल करने का सबसे उपयुक्त समय है। ये के मेटा-विश्लेषण ने इस विचार का समर्थन किया [18]। अध्ययन में शामिल 27 लेखों में, मेडिकल छात्रों के लिए 3डी प्रिंटिंग (3DPAM) और पारंपरिक मॉडलों के बीच परीक्षा अंकों में महत्वपूर्ण अंतर थे, लेकिन रेजिडेंट्स के लिए नहीं।
3DPAM एक शिक्षण उपकरण के रूप में अकादमिक उपलब्धि [16, 35, 39, 52, 57, 63, 69, 79], दीर्घकालिक ज्ञान प्रतिधारण [32], और छात्र संतुष्टि [25, 45, 46, 52, 57, 63, 66] में सुधार करता है। [69, 84]। विशेषज्ञों के पैनल ने भी इन मॉडलों को उपयोगी पाया [37, 42, 49, 81, 82], और दो अध्ययनों में 3DPAM के साथ शिक्षकों की संतुष्टि पाई गई [25, 63]। सभी स्रोतों में, बैकहाउस और उनके सहयोगियों ने 3D प्रिंटिंग को पारंपरिक शारीरिक मॉडलों का सबसे अच्छा विकल्प माना है [49]। अपने पहले मेटा-विश्लेषण में, ये और उनके सहयोगियों ने पुष्टि की कि जिन छात्रों को 3DPAM निर्देश प्राप्त हुए थे, उनके पोस्ट-टेस्ट स्कोर उन छात्रों की तुलना में बेहतर थे जिन्हें 2D या शव निर्देश प्राप्त हुए थे [10]। हालांकि, उन्होंने 3DPAM को जटिलता के आधार पर नहीं, बल्कि केवल हृदय, तंत्रिका तंत्र और उदर गुहा के आधार पर वर्गीकृत किया। सात अध्ययनों में, छात्रों को दिए गए ज्ञान परीक्षणों के आधार पर 3DPAM अन्य मॉडलों से बेहतर प्रदर्शन नहीं कर पाया [32, 66, 69, 77, 78, 84]। अपने मेटा-विश्लेषण में, सालज़ार और उनके सहयोगियों ने निष्कर्ष निकाला कि 3DPAM का उपयोग विशेष रूप से जटिल शरीर रचना विज्ञान की समझ को बेहतर बनाता है [17]। यह अवधारणा हिटास के संपादक को लिखे पत्र [88] के अनुरूप है। कुछ कम जटिल माने जाने वाले शारीरिक क्षेत्रों में 3DPAM के उपयोग की आवश्यकता नहीं होती है, जबकि अधिक जटिल शारीरिक क्षेत्रों (जैसे गर्दन या तंत्रिका तंत्र) के लिए 3DPAM एक तार्किक विकल्प होगा। यह अवधारणा यह समझा सकती है कि कुछ 3DPAM को पारंपरिक मॉडलों से बेहतर क्यों नहीं माना जाता है, विशेष रूप से तब जब छात्रों को उस क्षेत्र में ज्ञान की कमी होती है जहां मॉडल का प्रदर्शन बेहतर पाया जाता है। इस प्रकार, विषय का कुछ ज्ञान रखने वाले छात्रों (चिकित्सा छात्रों या रेजिडेंट्स) को एक सरल मॉडल प्रस्तुत करना छात्र प्रदर्शन में सुधार के लिए सहायक नहीं है।
सूचीबद्ध सभी शैक्षिक लाभों में से, 11 अध्ययनों ने मॉडलों के दृश्य या स्पर्शनीय गुणों पर जोर दिया [27,34,44,45,48,50,55,63,67,72,85], और 3 अध्ययनों ने मजबूती और स्थायित्व में सुधार किया (33, 50 -52, 63, 79, 85, 86)। अन्य लाभ यह हैं कि छात्र संरचनाओं में हेरफेर कर सकते हैं, शिक्षक समय बचा सकते हैं, शवों की तुलना में इन्हें संरक्षित करना आसान है, परियोजना 24 घंटों के भीतर पूरी की जा सकती है, इसे होमस्कूलिंग उपकरण के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है, और इसका उपयोग बड़ी मात्रा में जानकारी सिखाने के लिए किया जा सकता है [30, 49, 60, 61, 80, 81]। उच्च मात्रा में शरीर रचना विज्ञान शिक्षण के लिए बार-बार 3डी प्रिंटिंग करने से 3डी प्रिंटिंग मॉडल अधिक लागत प्रभावी हो जाते हैं [26]। 3डी-एम का उपयोग मानसिक घूर्णन क्षमताओं में सुधार कर सकता है [23] और क्रॉस-सेक्शनल छवियों की व्याख्या में सुधार कर सकता है [23, 32]। दो अध्ययनों में पाया गया कि 3DPAM के संपर्क में आने वाले छात्रों में सर्जरी होने की संभावना अधिक थी [40, 74]। कार्यात्मक शरीर रचना विज्ञान का अध्ययन करने के लिए आवश्यक गति बनाने के लिए धातु कनेक्टरों को एम्बेड किया जा सकता है [51, 53], या ट्रिगर डिज़ाइन का उपयोग करके मॉडल प्रिंट किए जा सकते हैं [67]।
3डी प्रिंटिंग मॉडलिंग चरण के दौरान कुछ पहलुओं में सुधार करके, [48, 80] एक उपयुक्त आधार बनाकर, [59] कई मॉडलों को मिलाकर, [36] पारदर्शिता का उपयोग करके, (49) रंग का उपयोग करके, [45] या कुछ आंतरिक संरचनाओं को दृश्यमान बनाकर [30] समायोज्य शारीरिक मॉडल बनाने की अनुमति देती है। ट्रिपोडी और उनके सहयोगियों ने अपने 3डी प्रिंटेड हड्डी मॉडल को पूरक करने के लिए मूर्तिकला मिट्टी का उपयोग किया, जिससे शिक्षण उपकरण के रूप में सह-निर्मित मॉडलों के महत्व पर जोर दिया गया [47]। 9 अध्ययनों में, प्रिंटिंग के बाद रंग लगाया गया [43, 46, 49, 54, 58, 59, 65, 69, 75], लेकिन छात्रों ने इसे केवल एक बार लगाया [49]। दुर्भाग्य से, अध्ययन ने मॉडल प्रशिक्षण की गुणवत्ता या प्रशिक्षण के क्रम का मूल्यांकन नहीं किया। शरीर रचना विज्ञान शिक्षा के संदर्भ में इस पर विचार किया जाना चाहिए, क्योंकि मिश्रित शिक्षण और सह-निर्माण के लाभ अच्छी तरह से स्थापित हैं [89]। बढ़ती विज्ञापन गतिविधि से निपटने के लिए, मॉडल का मूल्यांकन करने के लिए स्व-शिक्षा का कई बार उपयोग किया गया है [24, 26, 27, 32, 46, 69, 82]।
एक अध्ययन ने निष्कर्ष निकाला कि प्लास्टिक सामग्री का रंग बहुत चमकीला था[45], दूसरे अध्ययन ने निष्कर्ष निकाला कि मॉडल बहुत नाजुक था[71], और दो अन्य अध्ययनों ने व्यक्तिगत मॉडलों के डिजाइन में शारीरिक विविधता की कमी का संकेत दिया[25, 45]। सात अध्ययनों ने निष्कर्ष निकाला कि 3DPAM का शारीरिक विवरण अपर्याप्त है[28, 34, 45, 48, 62, 63, 81]।
रेट्रोपेरिटोनियम या ग्रीवा रीढ़ जैसी बड़ी और जटिल संरचनाओं के अधिक विस्तृत शारीरिक मॉडल के लिए, विभाजन और मॉडलिंग में लगने वाला समय बहुत लंबा और लागत बहुत अधिक (लगभग 2000 अमेरिकी डॉलर) मानी जाती है [27, 48]। होजो और उनके सहयोगियों ने अपने अध्ययन में बताया कि श्रोणि का शारीरिक मॉडल बनाने में 40 घंटे लगे [42]। वेदरॉल और उनके सहयोगियों के एक अध्ययन में सबसे लंबा विभाजन समय 380 घंटे था, जिसमें एक पूर्ण बाल चिकित्सा वायुमार्ग मॉडल बनाने के लिए कई मॉडलों को संयोजित किया गया था [36]। नौ अध्ययनों में, विभाजन और मुद्रण समय को कमियां माना गया [36, 42, 57, 58, 74]। हालांकि, 12 अध्ययनों ने अपने मॉडलों के भौतिक गुणों, विशेष रूप से उनकी स्थिरता [28, 62], पारदर्शिता की कमी [30], भंगुरता और एकरंगीपन [71], कोमल ऊतकों की कमी [66], या विवरण की कमी [28, 34] की आलोचना की। [45, 48, 62, 63, 81]। इन कमियों को सेगमेंटेशन या सिमुलेशन समय बढ़ाकर दूर किया जा सकता है। प्रासंगिक जानकारी खोना और पुनः प्राप्त करना तीन टीमों के लिए एक समस्या थी [30, 74, 77]। रोगी रिपोर्टों के अनुसार, खुराक की सीमाओं के कारण आयोडीनयुक्त कंट्रास्ट एजेंटों ने इष्टतम संवहनी दृश्यता प्रदान नहीं की [74]। शव मॉडल में इंजेक्शन लगाना एक आदर्श विधि प्रतीत होती है जो "जितना संभव हो उतना कम" के सिद्धांत और इंजेक्ट किए गए कंट्रास्ट एजेंट की खुराक की सीमाओं से दूर ले जाती है।
दुर्भाग्यवश, कई लेखों में 3DPAM की कुछ प्रमुख विशेषताओं का उल्लेख नहीं है। आधे से भी कम लेखों में स्पष्ट रूप से बताया गया है कि उनका 3DPAM रंगीन था या नहीं। प्रिंटिंग के दायरे का कवरेज असंगत था (43% लेखों में), और केवल 34% लेखों में ही कई मीडिया के उपयोग का उल्लेख किया गया था। ये प्रिंटिंग पैरामीटर महत्वपूर्ण हैं क्योंकि ये 3DPAM के सीखने के गुणों को प्रभावित करते हैं। अधिकांश लेख 3DPAM प्राप्त करने की जटिलताओं (डिजाइन का समय, कर्मियों की योग्यता, सॉफ्टवेयर की लागत, प्रिंटिंग की लागत आदि) के बारे में पर्याप्त जानकारी नहीं देते हैं। यह जानकारी महत्वपूर्ण है और किसी नए 3DPAM को विकसित करने के लिए परियोजना शुरू करने से पहले इस पर विचार किया जाना चाहिए।
इस व्यवस्थित समीक्षा से पता चलता है कि सामान्य शारीरिक संरचनाओं के मॉडल को डिज़ाइन करना और 3D प्रिंट करना कम लागत में संभव है, खासकर FDM या SLA प्रिंटर और सस्ते एकल-रंग प्लास्टिक सामग्री का उपयोग करने पर। हालांकि, इन बुनियादी डिज़ाइनों को रंग जोड़कर या विभिन्न सामग्रियों में डिज़ाइन बनाकर बेहतर बनाया जा सकता है। अधिक यथार्थवादी मॉडल (जो शव के संदर्भ मॉडल के स्पर्श गुणों को सटीक रूप से दोहराने के लिए विभिन्न रंगों और बनावट वाली कई सामग्रियों का उपयोग करके प्रिंट किए जाते हैं) के लिए अधिक महंगी 3D प्रिंटिंग तकनीकों और अधिक डिज़ाइन समय की आवश्यकता होती है। इससे कुल लागत में काफी वृद्धि होगी। प्रिंटिंग प्रक्रिया चाहे जो भी हो, उपयुक्त इमेजिंग विधि का चयन 3DPAM की सफलता की कुंजी है। स्थानिक रिज़ॉल्यूशन जितना अधिक होगा, मॉडल उतना ही अधिक यथार्थवादी बनेगा और उन्नत अनुसंधान के लिए उपयोग किया जा सकता है। शैक्षणिक दृष्टिकोण से, 3DPAM शरीर रचना विज्ञान पढ़ाने के लिए एक प्रभावी उपकरण है, जैसा कि छात्रों को दिए गए ज्ञान परीक्षणों और उनकी संतुष्टि से स्पष्ट होता है। 3DPAM का शिक्षण प्रभाव तब सबसे अच्छा होता है जब यह जटिल शारीरिक क्षेत्रों को पुन: प्रस्तुत करता है और छात्र इसका उपयोग अपने चिकित्सा प्रशिक्षण के शुरुआती चरण में करते हैं।
वर्तमान अध्ययन में उत्पन्न और/या विश्लेषण किए गए डेटासेट भाषा संबंधी बाधाओं के कारण सार्वजनिक रूप से उपलब्ध नहीं हैं, लेकिन उचित अनुरोध पर संबंधित लेखक से प्राप्त किए जा सकते हैं।
ड्रेक आरएल, लोरी डीजे, प्रुइट सीएम। अमेरिकी मेडिकल स्कूल पाठ्यक्रम में सकल शरीर रचना विज्ञान, सूक्ष्म शरीर रचना विज्ञान, तंत्रिका जीव विज्ञान और भ्रूणविज्ञान पाठ्यक्रमों की समीक्षा। एनाट रेक. 2002;269(2):118-22.
घोष एस.के. 21वीं सदी में शारीरिक विज्ञान के लिए एक शैक्षिक उपकरण के रूप में शव विच्छेदन: एक शैक्षिक उपकरण के रूप में विच्छेदन। विज्ञान शिक्षा का विश्लेषण। 2017;10(3):286–99.