Lisätyn todellisuuden (AR) tekniikka on osoittautunut tehokkaaksi tietojen näyttämisessä ja 3D-objektien hahmontamisessa.Vaikka opiskelijat käyttävät yleisesti AR-sovelluksia mobiililaitteiden kautta, muovimalleja tai 2D-kuvia käytetään edelleen laajalti hampaiden leikkausharjoituksissa.Hampaiden kolmiulotteisen luonteen vuoksi hampaidenveiston opiskelijat kohtaavat haasteita, koska käytettävissä ei ole johdonmukaista ohjausta antavia työkaluja.Tässä tutkimuksessa kehitimme AR-pohjaisen hampaiden kaiverrusharjoitustyökalun (AR-TCPT) ja vertasimme sitä muovimalliin arvioidaksemme sen potentiaalia käytännön työkaluna ja sen käytöstä saatuja kokemuksia.
Simuloimaan hampaiden leikkausta loimme peräkkäin 3D-objektin, joka sisälsi yläleuan hampaan ja yläleuan ensimmäinen esihammashaara (vaihe 16), alaleuan ensimmäinen possu (vaihe 13) ja alaleuan ensimmäinen possu (vaihe 14).Photoshop-ohjelmistolla luodut kuvamerkit määritettiin jokaiseen hampaan.Kehittänyt AR-pohjaisen mobiilisovelluksen Unity-moottorilla.Hampaiden veistämistä varten 52 osallistujaa jaettiin satunnaisesti kontrolliryhmään (n = 26; käyttämällä muovisia hammasmalleja) tai koeryhmään (n = 26; käyttämällä AR-TCPT:tä).Käyttäjäkokemuksen arvioinnissa käytettiin 22 kohdan kyselylomaketta.Vertaileva data-analyysi suoritettiin käyttämällä ei-parametrista Mann-Whitney U -testiä SPSS-ohjelman kautta.
AR-TCPT käyttää mobiililaitteen kameraa kuvamerkkien havaitsemiseen ja hampaiden palasten 3D-objektien näyttämiseen.Käyttäjät voivat käsitellä laitetta tarkastellakseen jokaista vaihetta tai tutkiakseen hampaan muotoa.Käyttäjäkokemustutkimuksen tulokset osoittivat, että verrattuna muovimalleja käyttävään kontrolliryhmään, AR-TCPT-koeryhmä sai hampaiden veistokokemuksesta merkittävästi korkeamman tuloksen.
Perinteisiin muovimalleihin verrattuna AR-TCPT tarjoaa paremman käyttökokemuksen hampaita veistettäessä.Työkalu on helppokäyttöinen, koska se on suunniteltu mobiililaitteiden käyttäjien käytettäväksi.Lisätutkimusta tarvitaan AR-TCTP:n kasvatuksellisen vaikutuksen määrittämiseksi kaiverrettujen hampaiden kvantifiointiin sekä käyttäjän yksilöllisiin kuvanveistokykyihin.
Hammaslääketieteen morfologia ja käytännön harjoitukset ovat tärkeä osa hammaslääketieteen opetussuunnitelmaa.Tämä kurssi tarjoaa teoreettista ja käytännön ohjausta hampaiden rakenteiden morfologiaan, toimintaan ja suorasta kuvanveistosta [1, 2].Perinteinen opetusmenetelmä on teoreettinen opiskelu ja sitten hampaiden veistäminen opittujen periaatteiden pohjalta.Opiskelijat käyttävät kaksiulotteisia (2D) kuvia hampaista ja muovimalleista hampaita veistämällä vaha- tai kipsipalikoihin [3,4,5].Hampaiden morfologian ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää korjaavassa hoidossa ja hammastäytteiden valmistuksessa kliinisessä käytännössä.Oikea suhde antagonistien ja proksimaalisten hampaiden välillä, kuten niiden muoto osoittaa, on olennaista purenta- ja asennonvakauden ylläpitämiseksi [6, 7].Vaikka hammaslääketieteen kurssit voivat auttaa opiskelijoita ymmärtämään perusteellisesti hampaiden morfologiaa, he kohtaavat silti perinteisiin käytäntöihin liittyviä haasteita leikkausprosessissa.
Hammasmorfologian uudet tulokkaat kohtaavat haasteen tulkita ja toistaa 2D-kuvia kolmiulotteisesti (3D) [8,9,10].Hampaiden muodot esitetään yleensä kaksiulotteisina piirroksin tai valokuvina, mikä johtaa vaikeuksiin hampaiden morfologian visualisoinnissa.Lisäksi tarve suorittaa hampaiden kaiverrus nopeasti rajoitetussa tilassa ja ajassa yhdistettynä 2D-kuvien käyttöön vaikeuttaa opiskelijoiden käsitteellistämistä ja visualisoimista 3D-muotoja [11].Vaikka muoviset hammasmallit (jotka voidaan esittää osittain valmiina tai lopullisessa muodossa) auttavat opetuksessa, niiden käyttö on rajallista, koska kaupalliset muovimallit ovat usein ennalta määriteltyjä ja rajoittavat opettajien ja opiskelijoiden harjoittelumahdollisuuksia[4].Lisäksi nämä harjoitusmallit ovat oppilaitoksen omistuksessa, eivätkä yksittäiset opiskelijat voi omistaa, mikä lisää harjoitustaakkaa varatun tuntiajan aikana.Kouluttajat ohjaavat usein suuria määriä oppilaita harjoittelun aikana ja luottavat usein perinteisiin harjoitusmenetelmiin, mikä voi johtaa pitkiin kouluttajien palautteen odotuksiin kaivertamisen välivaiheista [12].Siksi tarvitaan kaiverrusopas, joka helpottaa hampaiden veistämistä ja lieventää muovimallien asettamia rajoituksia.
Lisätyn todellisuuden (AR) teknologia on noussut lupaavaksi työkaluksi oppimiskokemuksen parantamiseen.AR-teknologia voi tarjota opiskelijoille vuorovaikutteisemman ja mukaansatempaavamman kokemuksen, kun digitaalinen tieto on päällystetty tosielämän ympäristössä [13].Garzón [14] hyödynsi 25 vuoden kokemusta AR-koulutusluokituksen kolmesta ensimmäisestä sukupolvesta ja väitti, että kustannustehokkaiden mobiililaitteiden ja sovellusten käyttö (mobiililaitteiden ja sovellusten kautta) toisen sukupolven AR:ssa on parantanut merkittävästi koulutustasoa. ominaisuudet..Kun mobiilisovellukset on luotu ja asennettu, kamera pystyy tunnistamaan ja näyttämään lisätietoja tunnistetuista kohteista, mikä parantaa käyttökokemusta [15, 16].AR-tekniikka toimii tunnistamalla nopeasti koodin tai kuvatunnisteen mobiililaitteen kamerasta ja näyttää päällekkäisiä 3D-tietoja, kun ne havaitaan [17].Mobiililaitteita tai kuvamerkkejä käsittelemällä käyttäjät voivat helposti ja intuitiivisesti tarkkailla ja ymmärtää 3D-rakenteita [18].Akçayırin ja Akçayırin [19] katsauksessa AR:n havaittiin lisäävän "hauskuutta" ja onnistuneen "lisäävän oppimiseen osallistumista".Tietojen monimutkaisuuden vuoksi tekniikka voi kuitenkin olla "oppilaiden vaikea käyttää" ja aiheuttaa "kognitiivista ylikuormitusta", mikä edellyttää lisäohjeita [19, 20, 21].Siksi on pyrittävä lisäämään AR:n kasvatuksellista arvoa lisäämällä käytettävyyttä ja vähentämällä tehtävien monimutkaisuuden ylikuormitusta.Nämä tekijät on otettava huomioon käytettäessä AR-tekniikkaa hampaiden leikkaamiseen tarkoitettujen opetusvälineiden luomisessa.
Jotta opiskelijat ohjataan tehokkaasti hampaiden kaiverrukseen AR-ympäristöissä, on noudatettava jatkuvaa prosessia.Tämä lähestymistapa voi auttaa vähentämään vaihtelua ja edistämään taitojen hankkimista [22].Aloittelevat kaivertajat voivat parantaa työnsä laatua seuraamalla digitaalista vaiheittaista hampaiden kaiverrusprosessia [23].Itse asiassa askel-askeleelta harjoitettavan lähestymistavan on osoitettu olevan tehokas kuvanveistotaitojen hallitsemisessa lyhyessä ajassa ja minimoimaan virheet restauroinnin lopullisessa suunnittelussa [24].Hampaiden restauroinnin alalla kaiverrusprosessien käyttö hampaiden pintaan on tehokas tapa auttaa opiskelijoita parantamaan taitojaan [25].Tämän tutkimuksen tavoitteena oli kehittää mobiililaitteisiin soveltuva AR-pohjainen hammasleikkausharjoitustyökalu (AR-TCPT) ja arvioida sen käyttökokemusta.Lisäksi tutkimuksessa verrattiin AR-TCPT:n käyttökokemusta perinteisiin hammashartsimalleihin arvioidakseen AR-TCPT:n potentiaalia käytännön työkaluna.
AR-TCPT on suunniteltu AR-tekniikkaa käyttäville mobiililaitteille.Tämä työkalu on suunniteltu luomaan vaiheittaisia 3D-malleja yläleuan hampaista, yläleuan ensimmäisistä esihampaista, alaleuan ensimmäisistä esihampaista ja alaleuan ensimmäisistä poskihaksista.Ensimmäinen 3D-mallinnus suoritettiin 3D Studio Maxilla (2019, Autodesk Inc., USA) ja lopullinen mallinnus Zbrush 3D -ohjelmistopaketilla (2019, Pixologic Inc., USA).Kuvamerkintä tehtiin Photoshop-ohjelmistolla (Adobe Master Collection CC 2019, Adobe Inc., USA), joka on suunniteltu mobiilikameroiden vakaaseen tunnistamiseen, Vuforia-moottorissa (PTC Inc., USA; http:///developer.vuforia. com) ).AR-sovellus on toteutettu Unity-moottorilla (12.3.2019, Unity Technologies, USA) ja sen jälkeen asennettu ja käynnistetty mobiililaitteeseen.Arvioidakseen AR-TCPT:n tehokkuutta hammasleikkauskäytännön työkaluna osallistujat valittiin satunnaisesti vuoden 2023 hammasmorfologian harjoitusluokista kontrolliryhmän ja koeryhmän muodostamiseksi.Koeryhmän osallistujat käyttivät AR-TCPT:tä ja kontrolliryhmä muovimalleja Tooth Carving Step Model Kit -sarjasta (Nissin Dental Co., Japani).Hampaiden leikkaustehtävän suorittamisen jälkeen kunkin käytännön työkalun käyttökokemusta tutkittiin ja verrattiin.Tutkimussuunnitelman kulku on esitetty kuvassa 1. Tämä tutkimus suoritettiin Etelä-Soulin kansallisen yliopiston Institutional Review Boardin (IRB-numero: NSU-202210-003) hyväksynnällä.
3D-mallinnusta käytetään hampaiden mesiaali-, distaal-, bukkaali-, linguaali- ja purentapintojen ulkonevien ja koveroiden rakenteiden morfologisten ominaisuuksien johdonmukaiseen kuvaamiseen kaiverrusprosessin aikana.Alaleuan kulmahampaat ja yläleuan ensimmäiset esihampaat mallinnettiin tasolle 16, alaleuan ensimmäinen poskihammas tasolle 13 ja alaleuan ensimmäinen poskihammas tasolle 14. Alustava mallinnus kuvaa poistettavat ja säilytettävät osat hammaskalvojen järjestyksessä. , kuten kuvassa näkyy.2. Lopullinen hampaiden mallinnusjärjestys on esitetty kuvassa 3. Lopullisessa mallissa tekstuurit, harjanteet ja urat kuvaavat hampaan painunutta rakennetta, ja mukana on kuvainformaatiota kuvanveistoprosessin ohjaamiseksi ja tarkkaa huomiota vaativien rakenteiden korostamiseksi.Kaiverrusvaiheen alussa jokainen pinta on värikoodattu osoittamaan sen suuntaa ja vahalohko on merkitty yhtenäisillä viivoilla, jotka osoittavat poistettavat osat.Hampaan mesiaali- ja distaalipinnat on merkitty punaisilla pisteillä osoittamaan hampaan kosketuspisteitä, jotka jäävät ulokkeiksi ja joita ei poisteta leikkausprosessin aikana.Oklusaalipinnalla punaiset pisteet merkitsevät jokaisen kärjen säilyneenä ja punaiset nuolet osoittavat kaiverrussuunnan vahakappaletta leikattaessa.Säilytettyjen ja irrotettujen osien 3D-mallinnus mahdollistaa irrotettujen osien morfologian vahvistamisen seuraavien vahalohkojen muotoiluvaiheiden aikana.
Luo alustavia simulaatioita 3D-objekteista askel askeleelta hampaiden veistoprosessissa.a: Leuan ensimmäisen esihamlaarin mesiaalinen pinta;b: Hieman ylimmät ja mesiaaliset labiaaliset pinnat yläleuan ensimmäisestä esihammasta;c: Leuan ensimmäisen poskihaavan mesiaalinen pinta;d: Hieman yläleuan ensimmäisen poski- ja mesiobukkaalipinnan pinta.pinta.B - poski;La – labiaalinen ääni;M – keskiääni.
Kolmiulotteiset (3D) objektit edustavat hampaiden leikkaamisen vaiheittaista prosessia.Tämä kuva näyttää valmiin 3D-objektin yläleuan ensimmäisen poskimallinnusprosessin jälkeen ja näyttää kunkin seuraavan vaiheen yksityiskohdat ja tekstuurit.Toinen 3D-mallinnustieto sisältää lopullisen 3D-objektin, joka on parannettu mobiililaitteessa.Pisteviivat edustavat tasaisesti jakautuneita hampaan osia, ja erotetut osat edustavat niitä, jotka on poistettava, ennen kuin yhtenäisen viivan sisältävä osa voidaan sisällyttää.Punainen 3D-nuoli osoittaa hampaan leikkaussuunnan, punainen ympyrä distaalisella pinnalla osoittaa hampaan kosketusalueen ja punainen sylinteri purentapinnalla osoittaa hampaan kärjen.a: katkoviivat, kiinteät viivat, punaiset ympyrät distaalisella pinnalla ja portaat, jotka osoittavat irrotettavan vahalohkon.b: Yläleuan ensimmäisen poskihampaan muodostumisen arvioitu valmistuminen.c: Yksityiskohtainen näkymä yläleuan ensimmäisestä poskihampaasta, punainen nuoli osoittaa hampaan ja välikkeen kierteen suunnan, punainen sylinterimäinen kärki, yhtenäinen viiva osoittaa leikattavan osan purentapinnalta.d: Täydellinen yläleuan ensimmäinen poskihampa.
Peräkkäisten kaiverrusvaiheiden tunnistamisen helpottamiseksi mobiililaitetta käyttämällä valmistettiin neljä kuvamerkkiä alaleuan ensimmäiselle poskihalleelle, alaleuan ensimmäiselle poskihalleelle, yläleuan ensimmäiselle poskihallelle ja yläleuan hampaan.Kuvamerkit suunniteltiin Photoshop-ohjelmistolla (2020, Adobe Co., Ltd., San Jose, CA) ja niissä käytettiin ympyränmuotoisia numerosymboleja ja toistuvaa taustakuviota kunkin hampaan erottamiseen, kuten kuvassa 4. Luo korkealaatuisia kuvamerkkejä käyttämällä Vuforia-moottori (AR-merkkien luontiohjelmisto) ja luo ja tallenna kuvamerkit Unity-moottorilla saatuaan viiden tähden tunnistusprosentin yhdelle kuvatyypille.3D-hammasmalli linkitetään asteittain kuvamarkkereihin ja sen sijainti ja koko määritetään merkkien perusteella.Käyttää Unity-moottoria ja Android-sovelluksia, jotka voidaan asentaa mobiililaitteisiin.
Kuvatunniste.Nämä valokuvat esittävät tässä tutkimuksessa käytetyt kuvamerkit, jotka mobiililaitteen kamera tunnisti hammastyypin mukaan (numero jokaisessa ympyrässä).a: alaleuan ensimmäinen poskihammas;b: alaleuan ensimmäinen esihamsikka;c: yläleuan ensimmäinen poskihammas;d: yläleuan kulmahampaat.
Osallistujat rekrytoitiin Gyeonggi-don Seongin yliopiston hammashygienian laitoksen hammasmorfologian ensimmäisen vuoden käytännön luokasta.Mahdollisille osallistujille ilmoitettiin seuraavista: (1) Osallistuminen on vapaaehtoista, eikä se sisällä taloudellista tai akateemista palkkiota;(2) Kontrolliryhmä käyttää muovimalleja ja koeryhmä käyttää AR-mobiilisovellusta;(3) koe kestää kolme viikkoa ja sisältää kolme hammasta;(4) Android-käyttäjät saavat linkin sovelluksen asentamiseen, ja iOS-käyttäjät Android-laitteen, johon on asennettu AR-TCPT;(5) AR-TCTP toimii samalla tavalla molemmissa järjestelmissä;(6) Määritä satunnaisesti kontrolliryhmä ja koeryhmä;(7) Hampaiden veistämistä tehdään eri laboratorioissa;(8) Kokeen jälkeen suoritetaan 22 tutkimusta;(9) Kontrolliryhmä voi käyttää AR-TCPT:tä kokeen jälkeen.Yhteensä 52 osallistujaa ilmoittautui vapaaehtoiseksi, ja jokaiselta osallistujalta hankittiin online-suostumuslomake.Kontrolli (n = 26) ja koeryhmät (n = 26) jaettiin satunnaisesti käyttämällä Microsoft Excelin (2016, Redmond, USA) satunnaisfunktiota.Kuvassa 5 on esitetty osallistujien rekrytointi ja kokeellinen suunnittelu vuokaaviona.
Tutkimussuunnitelma, jossa tutkitaan osallistujien kokemuksia muovimalleista ja lisätyn todellisuuden sovelluksista.
27. maaliskuuta 2023 alkaen koeryhmä ja kontrolliryhmä käyttivät AR-TCPT- ja muovimalleja kolmen hampaan veistämiseen kolmen viikon ajan.Osallistujat muotoilivat esihampaita ja poskihampaita, mukaan lukien alaleuan ensimmäinen poskihammas, alaleuan ensimmäinen poskihammas ja yläleuan ensimmäinen poskihampa, joilla kaikilla oli monimutkaisia morfologisia piirteitä.Leukahampaat eivät sisälly veistokseen.Osallistujilla on kolme tuntia viikossa aikaa leikata hampaan.Hampaan valmistuksen jälkeen kontrolli- ja koeryhmien muoviset mallit ja kuvamerkit uutettiin.Ilman kuvatarratunnistusta AR-TCTP ei paranna 3D-hammasobjekteja.Muiden harjoitusvälineiden käytön estämiseksi koe- ja kontrolliryhmät harjoittelivat hampaiden veistämistä erillisissä tiloissa.Palautetta hampaiden muodosta annettiin kolmen viikon kuluttua kokeen päättymisestä opettajan ohjeiden vaikutuksen rajoittamiseksi.Kysely tehtiin sen jälkeen, kun alaleuan ensimmäiset poskihampaat oli leikattu huhtikuun kolmannella viikolla.Muokattu kyselylomake Sandersilta et al.Alfala et ai.käytti 23 kysymystä osoitteesta [26].[27] arvioi eroja sydämen muodossa harjoitusinstrumenttien välillä.Kuitenkin tässä tutkimuksessa yksi kohde suoraa manipulointia varten kullakin tasolla jätettiin Alfalah et al.[27].Tässä tutkimuksessa käytetyt 22 kohdetta on esitetty taulukossa 1. Kontrolli- ja koeryhmien Cronbachin α-arvot olivat 0,587 ja 0,912.
Data-analyysi suoritettiin käyttämällä SPSS-tilastoohjelmistoa (v25.0, IBM Co., Armonk, NY, USA).Kaksipuolinen merkitsevyystesti suoritettiin merkitsevyystasolla 0,05.Fisherin tarkkaa testiä käytettiin yleisten ominaisuuksien, kuten sukupuolen, iän, asuinpaikan ja hampaiden kaiverruskokemuksen analysoimiseen, näiden ominaisuuksien jakautumisen vahvistamiseksi kontrolli- ja koeryhmien välillä.Shapiro-Wilk-testin tulokset osoittivat, että kyselytiedot eivät jakautuneet normaalisti (p < 0,05).Siksi ei-parametrista Mann-Whitney U -testiä käytettiin vertailu- ja koeryhmien vertailuun.
Osallistujien hampaidenleikkausharjoituksen aikana käyttämät työkalut on esitetty kuvassa 6. Kuvassa 6a on muovimalli ja kuvissa 6b-d mobiililaitteessa käytetty AR-TCPT.AR-TCPT käyttää laitteen kameraa kuvamerkkien tunnistamiseen ja näyttää näytöllä parannetun 3D-hammasobjektin, jota osallistujat voivat käsitellä ja tarkkailla reaaliajassa.Mobiililaitteen "Seuraava"- ja "Edellinen"-painikkeilla voit tarkkailla yksityiskohtaisesti veistoksen vaiheita ja hampaiden morfologisia ominaisuuksia.Hampaan luomiseksi AR-TCPT-käyttäjät vertaavat peräkkäin hampaan parannettua 3D-näytöllä olevaa mallia vahalohkoon.
Harjoittele hampaiden leikkaamista.Tämä valokuva esittää vertailun perinteisen hampaiden veistämällä (TCP) muovimalleja käyttävän käytännön ja vaiheittaisen TCP:n välillä, jossa käytetään lisätyn todellisuuden työkaluja.Oppilaat voivat katsella 3D-veiston vaiheita napsauttamalla Seuraava- ja Edellinen-painikkeita.a: Muovimalli sarjassa vaiheittaisia malleja hampaiden veistämistä varten.b: TCP käyttäen lisätyn todellisuuden työkalua alaleuan ensimmäisen esihamlaarin ensimmäisessä vaiheessa.c: TCP käyttäen lisätyn todellisuuden työkalua alaleuan ensimmäisen esihamlaarin muodostumisen viimeisessä vaiheessa.d: Harjanteiden ja urien tunnistamisprosessi.IM, kuva etiketti;MD, mobiililaite;NSB, "Seuraava"-painike;PSB, "Edellinen"-painike;SMD, mobiililaitteen haltija;TC, hampaiden kaiverrus kone;W, vahalohko
Kahden satunnaisesti valitun osallistujaryhmän välillä ei ollut merkittäviä eroja sukupuolen, iän, asuinpaikan ja hampaiden kaiverruskokemuksen suhteen (p > 0,05).Kontrolliryhmässä oli 96,2 % naisia (n = 25) ja 3,8 % miehiä (n = 1), kun taas koeryhmä koostui vain naisista (n = 26).Kontrolliryhmään kuului 61,5 % (n = 16) 20-vuotiaista osallistujista, 26,9 % (n = 7) 21-vuotiaista ja 11,5 % (n = 3) vähintään 22-vuotiaista osallistujista, sitten kokeellinen kontrolli. ryhmä koostui 73,1 %:sta (n = 19) 20-vuotiaista osallistujista, 19,2 %:sta (n = 5) 21-vuotiaista ja 7,7 %:sta (n = 2) ≥ 22-vuotiaista osallistujista.Asuinpaikalla mitattuna 69,2 % (n=18) kontrolliryhmästä asui Gyeonggi-dossa ja 23,1 % (n=6) Soulissa.Vertailun vuoksi 50,0 % (n = 13) koeryhmästä asui Gyeonggi-dossa ja 46,2 % (n = 12) Soulissa.Incheonissa asuvien kontrolli- ja koeryhmien osuus oli 7,7 % (n = 2) ja 3,8 % (n = 1).Kontrolliryhmässä 25 osallistujalla (96,2 %) ei ollut aikaisempaa kokemusta hampaiden leikkaamisesta.Vastaavasti 26 osallistujalla (100 %) koeryhmässä ei ollut aikaisempaa kokemusta hampaiden leikkaamisesta.
Taulukossa 2 on esitetty kuvaavat tilastot ja tilastolliset vertailut kunkin ryhmän vastauksista 22 tutkimuskohteeseen.Ryhmien välillä oli merkittäviä eroja vastauksissa jokaiseen 22 kyselylomakkeeseen (p < 0,01).Verrattuna vertailuryhmään koeryhmällä oli korkeampi keskimääräinen pistemäärä 21 kyselylomakkeen kohdalla.Vain kyselylomakkeen kysymyksessä 20 (Q20) kontrolliryhmä sai korkeamman pistemäärän kuin koeryhmä.Kuvan 7 histogrammi näyttää visuaalisesti eron keskiarvopisteissä ryhmien välillä.Taulukko 2;Kuvassa 7 näkyy myös kunkin projektin käyttäjäkokemustulokset.Vertailuryhmässä eniten pisteitä saaneella kysymyksellä oli kysymys Q21 ja heikoimman pistemäärällä kysymys Q6.Koeryhmässä korkeimman pistemäärän saaneella kysymyksellä oli kysymys Q13 ja heikoimman pistemäärän saaneella kysymyksellä Q20.Kuten kuvasta 7 näkyy, suurin ero vertailuryhmän ja koeryhmän välillä havaitaan Q6:ssa ja pienin ero on Q22:ssa.
Kyselylomakkeen pisteiden vertailu.Pylväsdiagrammi, jossa verrataan plastista mallia käyttävän kontrolliryhmän ja lisätyn todellisuuden sovellusta käyttävän koeryhmän keskiarvoja.AR-TCPT, lisättyyn todellisuuteen perustuva hampaiden kaiverrusharjoitustyökalu.
AR-teknologiasta on tulossa yhä suositumpi useilla hammaslääketieteen aloilla, mukaan lukien kliininen estetiikka, suukirurgia, restauraatioteknologia, hammasmorfologia ja implantologia sekä simulaatio [28, 29, 30, 31].Esimerkiksi Microsoft HoloLens tarjoaa kehittyneitä lisätyn todellisuuden työkaluja parantaakseen hammaslääketieteen koulutusta ja kirurgian suunnittelua [32].Virtuaalitodellisuusteknologia tarjoaa myös simulaatioympäristön hammasmorfologian opettamiseen [33].Vaikka nämä teknisesti kehittyneet laitteistoriippuvaiset päähän asennettavat näytöt eivät ole vielä tulleet laajalti saataville hammaslääketieteen koulutuksessa, mobiilit AR-sovellukset voivat parantaa kliinisiä sovellustaitoja ja auttaa käyttäjiä ymmärtämään anatomian nopeasti [34, 35].AR-tekniikka voi myös lisätä opiskelijoiden motivaatiota ja kiinnostusta hammasmorfologian oppimiseen ja tarjota interaktiivisemman ja kiinnostavamman oppimiskokemuksen [36].AR-oppimistyökalut auttavat opiskelijoita visualisoimaan monimutkaisia hammashoitotoimenpiteitä ja anatomiaa 3D-muodossa [37], mikä on ratkaisevan tärkeää hampaiden morfologian ymmärtämisessä.
3D-painettujen muovisten hammasmallien vaikutus hammasmorfologian opetukseen on jo parempi kuin 2D-kuvia ja selityksiä sisältävien oppikirjojen [38].Koulutuksen digitalisoituminen ja teknologinen kehitys ovat kuitenkin tehneet tarpeelliseksi ottaa käyttöön erilaisia laitteita ja teknologioita terveydenhuoltoon ja lääketieteelliseen koulutukseen, mukaan lukien hammaslääketieteen koulutus [35].Opettajat kohtaavat haasteen opettaa monimutkaisia käsitteitä nopeasti kehittyvällä ja dynaamisella alalla [39], mikä edellyttää perinteisten hammashartsimallien lisäksi erilaisten käytännön työkalujen käyttöä auttamaan opiskelijoita hampaiden kaivertamisen harjoittamisessa.Siksi tämä tutkimus esittelee käytännöllisen AR-TCPT-työkalun, joka käyttää AR-teknologiaa avuksi hammasmorfologian harjoittamisessa.
AR-sovellusten käyttökokemuksen tutkimus on ratkaisevan tärkeää multimedian käyttöön vaikuttavien tekijöiden ymmärtämiseksi [40].Myönteinen AR-käyttäjäkokemus voi määrittää sen kehittämisen ja parantamisen suunnan, mukaan lukien sen tarkoituksen, käytön helppouden, sujuvan toiminnan, tietojen näyttämisen ja vuorovaikutuksen [41].Kuten taulukosta 2 näkyy, AR-TCPT:tä käyttänyt koeryhmä sai Q20:ta lukuun ottamatta korkeammat käyttäjäkokemuksen arvosanat verrattuna muovimalleja käyttävään kontrolliryhmään.Muovimalleihin verrattuna kokemus AR-TCPT:n käytöstä hampaiden kaiverruksessa sai erittäin korkeaa arvostusta.Arvioinnit sisältävät ymmärtämistä, visualisointia, havainnointia, toistoa, työkalujen hyödyllisyyttä ja näkökulmien monipuolisuutta.AR-TCPT:n käytön etuja ovat nopea ymmärtäminen, tehokas navigointi, ajansäästö, prekliinisen kaiverrustaitojen kehittäminen, kattava kattavuus, parempi oppiminen, oppikirjariippuvuuden väheneminen ja kokemuksen interaktiivisuus, nautinnollinen ja informatiivinen luonne.AR-TCPT helpottaa myös vuorovaikutusta muiden harjoitustyökalujen kanssa ja tarjoaa selkeitä näkemyksiä useista näkökulmista.
Kuten kuvasta 7 näkyy, AR-TCPT ehdotti lisäkohtaa kysymykseen 20: kattava graafinen käyttöliittymä, joka näyttää kaikki hampaiden leikkaamisen vaiheet, tarvitaan auttamaan opiskelijoita hampaiden leikkaamisessa.Koko hampaiden veistoprosessin esittely on ratkaisevan tärkeää hampaiden veistotaitojen kehittämisessä ennen potilaiden hoitoa.Kokeellinen ryhmä sai korkeimman pistemäärän Q13:ssa, joka on peruskysymys, joka liittyy hampaiden kaiverrustaitojen kehittämiseen ja käyttötaitojen parantamiseen ennen potilaiden hoitoa, mikä korostaa tämän työkalun potentiaalia hampaiden kaiverruskäytännössä.Käyttäjät haluavat soveltaa oppimaansa taitoja kliinisessä ympäristössä.Seurantatutkimuksia tarvitaan kuitenkin todellisten hampaiden veistotaitojen kehittymisen ja tehokkuuden arvioimiseksi.Kysymys 6 kysyi, voidaanko muovimalleja ja AR-TCTP:tä käyttää tarvittaessa, ja vastaukset tähän kysymykseen osoittivat suurimman eron näiden kahden ryhmän välillä.Mobiilisovelluksena AR-TCPT osoittautui muovimalleihin verrattuna kätevämmäksi käyttää.AR-sovellusten opetustehokkuutta on kuitenkin edelleen vaikea todistaa pelkän käyttökokemuksen perusteella.Lisätutkimuksia tarvitaan arvioimaan AR-TCTP:n vaikutusta valmiisiin hammastabletteihin.Kuitenkin tässä tutkimuksessa AR-TCPT:n korkeat käyttäjäkokemuksen arvosanat osoittavat sen potentiaalin käytännön työkaluna.
Tämä vertaileva tutkimus osoittaa, että AR-TCPT voi olla arvokas vaihtoehto tai täydentää perinteisiä muovimalleja hammaslääkärin vastaanotoilla, sillä se sai erinomaiset arvosanat käyttökokemuksen suhteen.Sen paremmuuden määrittäminen edellyttää kuitenkin väli- ja lopullinen veistetyn luun ohjaajien lisämäärityksiä.Lisäksi on analysoitava yksilöllisten erojen vaikutusta tilahavainnointikykyyn veistosprosessiin ja lopulliseen hampaan.Hammaslääkärin ominaisuudet vaihtelevat henkilöstä toiseen, mikä voi vaikuttaa kaiverrusprosessiin ja lopulliseen hampaan.Siksi tarvitaan lisää tutkimusta AR-TCPT:n tehokkuuden osoittamiseksi hampaiden kaiverruskäytännön työkaluna ja AR-sovelluksen moduloivan ja välittävän roolin ymmärtämiseksi kaiverrusprosessissa.Tulevaisuuden tutkimuksen tulee keskittyä hampaiden morfologian työkalujen kehityksen ja arvioinnin arvioimiseen edistyneellä HoloLens AR -teknologialla.
Yhteenvetona voidaan todeta, että tämä tutkimus osoittaa AR-TCPT:n potentiaalin hampaiden kaiverruskäytännön työkaluna, koska se tarjoaa opiskelijoille innovatiivisen ja interaktiivisen oppimiskokemuksen.Perinteiseen muovimalliryhmään verrattuna AR-TCPT-ryhmä osoitti merkittävästi korkeampia käyttäjäkokemuspisteitä, mukaan lukien hyödyt, kuten nopeampi ymmärtäminen, parantunut oppiminen ja vähentynyt oppikirjariippuvuus.AR-TCPT tarjoaa tutun teknologiansa ja helppokäyttöisyytensä ansiosta lupaavan vaihtoehdon perinteisille muovityökaluille ja voi auttaa aloittelijoita 3D-veistossa.Lisätutkimusta tarvitaan kuitenkin sen koulutuksen tehokkuuden arvioimiseksi, mukaan lukien sen vaikutus ihmisten kuvanveistokykyihin ja muotoiltujen hampaiden kvantifiointi.
Tässä tutkimuksessa käytetyt aineistot ovat saatavilla ottamalla yhteyttä vastaavaan tekijään kohtuullisesta pyynnöstä.
Bogacki RE, Best A, Abby LM Vastaavuustutkimus tietokonepohjaisesta hammasanatomian opetusohjelmasta.Jay Dent toim.2004; 68:867–71.
Abu Eid R, Ewan K, Foley J, Oweis Y, Jayasinghe J. Itseohjautuva oppiminen ja hammaslääketieteellisen mallin tekeminen hampaiden morfologian opiskeluun: opiskelijoiden näkökulmat Aberdeenin yliopistossa Skotlannissa.Jay Dent toim.2013;77:1147–53.
Lawn M, McKenna JP, Cryan JF, Downer EJ, Toulouse A. Katsaus Yhdistyneessä kuningaskunnassa ja Irlannissa käytettyihin hammasmorfologian opetusmenetelmiin.European Journal of Dental Education.2018;22:e438–43.
Obrez A., Briggs S., Backman J., Goldstein L., Lamb S., Knight WG Kliinisesti merkityksellisen hammasanatomian opettaminen hammaslääketieteen opetussuunnitelmassa: Innovatiivisen moduulin kuvaus ja arviointi.Jay Dent toim.2011;75:797–804.
Costa AK, Xavier TA, Paes-Junior TD, Andreatta-Filho OD, Borges AL.Oklusuaalisen kosketusalueen vaikutus olkapään vaurioihin ja jännityksen jakautumiseen.Harjoittele J Contemp Dent.2014;15:699–704.
Sokerit DA, Bader JD, Phillips SW, White BA, Brantley CF.Puuttuvien takahampaiden korvaamatta jättämisen seuraukset.J Am Dent Assoc.2000; 131:1317–23.
Wang Hui, Xu Hui, Zhang Jing, Yu Sheng, Wang Ming, Qiu Jing jne.3D-tulostettujen muovihampaiden vaikutus hammasmorfologian kurssin suoritukseen kiinalaisessa yliopistossa.BMC lääketieteen koulutus.2020; 20:469.
Risnes S, Han K, Hadler-Olsen E, Sehik A. Hampaiden tunnistuspulma: menetelmä hammasmorfologian opettamiseen ja oppimiseen.European Journal of Dental Education.2019;23:62–7.
Kirkup ML, Adams BN, Reiffes PE, Hesselbart JL, Willis LH Onko kuva tuhannen sanan arvoinen?iPad-teknologian tehokkuus prekliinisillä hammaslaboratoriokursseilla.Jay Dent toim.2019;83:398–406.
Goodacre CJ, Younan R, Kirby W, Fitzpatrick M. COVID-19:n käynnistämä koulutuskokeilu: kotivahauksen ja webinaareiden avulla opetetaan kolmen viikon intensiivinen hammasmorfologian kurssi ensimmäisen vuoden opiskelijoille.J Proteesit.2021;30:202–9.
Roy E, Bakr MM, George R. Virtuaalitodellisuuden simulaatioiden tarve hammaslääketieteen koulutuksessa: katsaus.Saudi Dent Magazine 2017;29:41-7.
Garson J. Katsaus 25 vuoden lisätyn todellisuuden koulutukseen.Multimodaalinen teknologinen vuorovaikutus.2021; 5:37.
Tan SY, Arshad H., Abdullah A. Tehokkaat ja tehokkaat lisätyn todellisuuden mobiilisovellukset.Int J Adv Sci Eng Inf Technol.2018; 8:1672–8.
Wang M., Callaghan W., Bernhardt J., White K., Peña-Rios A. Lisätty todellisuus koulutuksessa: opetusmenetelmät ja havainnollistavat esimerkit.J Ympäristöäly.Ihmisen tietojenkäsittely.2018;9:1391–402.
Pellas N, Fotaris P, Kazanidis I, Wells D. Oppimiskokemuksen parantaminen perus- ja toisen asteen koulutuksessa: systemaattinen katsaus pelipohjaisen lisätyn todellisuuden oppimisen viimeaikaisiin suuntauksiin.Virtuaalitodellisuus.2019; 23:329–46.
Mazzuco A., Krassmann AL, Reategui E., Gomez RS Systemaattinen katsaus lisätyn todellisuuden kehittämiseen kemian opetuksessa.Koulutuspastori.2022;10:e3325.
Akçayır M, Akçayır G. Lisättyyn todellisuuteen liittyvät edut ja haasteet koulutuksessa: systemaattinen kirjallisuuskatsaus.Educational Studies, toim.2017;20:1–11.
Dunleavy M, Dede S, Mitchell R. Mahdollisuudet ja rajoitukset immersiivisten yhteistoiminnallisten lisätyn todellisuuden simulaatioiden opetukseen ja oppimiseen.Journal of Science Education Technology.2009;18:7-22.
Zheng KH, Tsai SK Lisätyn todellisuuden mahdollisuudet luonnontieteiden oppimisessa: ehdotuksia tulevaa tutkimusta varten.Journal of Science Education Technology.2013;22:449–62.
Kilistoff AJ, McKenzie L, D'Eon M, Trinder K. Vaiheittaisten kaiverrustekniikoiden tehokkuus hammaslääketieteen opiskelijoille.Jay Dent toim.2013;77:63–7.
Postitusaika: 25.12.2023