Lisätty todellisuus (AR) -tekniikka on osoittautunut tehokkaaksi tiedon näyttämisessä ja 3D -objektien esittämisessä. Vaikka opiskelijat käyttävät yleensä AR -sovelluksia mobiililaitteiden kautta, muovimalleja tai 2D -kuvia käytetään edelleen laajasti hampaiden leikkausharjoituksissa. Hampaiden kolmiulotteisen luonteen vuoksi hampaiden veistämisopiskelijat kohtaavat haasteita johtuen käytettävissä olevien työkalujen puutteesta, jotka tarjoavat johdonmukaista ohjausta. Tässä tutkimuksessa kehitimme AR-pohjaisen hammaslääketieteellisen veistämiskoulutustyökalun (AR-TCPT) ja vertasimme sitä muovimalliin arvioidakseen sen potentiaalia harjoittelutyökaluna ja sen käytön kokemuksen.
Hampaiden leikkaamisen simuloimiseksi loimme peräkkäin 3D -objektin, joka sisälsi ylä- ja ylä- ja ylärajan ensimmäisen premolaarisen (vaihe 16), mandibulaarisen ensimmäisen premolaarisen (vaihe 13) ja mandibulaarisen ensimmäisen molaarin (vaihe 14). Photoshop -ohjelmistolla luodut kuvamerkit määritettiin jokaiselle hampalle. Kehitti AR-pohjaisen mobiilisovelluksen Unity-moottorin avulla. Hammasveistoksen osalta 52 osallistujaa jaettiin satunnaisesti kontrolliryhmään (n = 26; käyttämällä muovisia hammasmalleja) tai kokeelliseen ryhmään (n = 26; käyttämällä AR-TCPT). Käyttäjäkokemuksen arviointiin käytettiin 22-kappaleista kyselylomaketta. Vertaileva tietoanalyysi suoritettiin käyttämällä epäparametrista Mann-Whitney U -testiä SPSS-ohjelman kautta.
AR-TCPT käyttää mobiililaitteen kameraa kuvan merkinnöiden havaitsemiseen ja hammasfragmenttien 3D-objektien näyttämiseen. Käyttäjät voivat manipuloida laitetta tarkistaaksesi jokaisen vaiheen tai tutkia hampaan muotoa. Käyttäjäkokemuskyselyn tulokset osoittivat, että verrattuna muovimallien kontrolliryhmään, AR-TCPT-kokeellinen ryhmä sai huomattavasti korkeamman hampaiden veistämiskokemuksen.
Perinteisiin muovimalleihin verrattuna AR-TCPT tarjoaa paremman käyttökokemuksen hampaiden veistäessä. Työkalu on helppo käyttää, koska se on suunniteltu käyttäjien käyttämiin mobiililaitteissa. Lisätutkimuksia tarvitaan AR-TCTP: n koulutusvaikutusten määrittämiseksi kaiverrettujen hampaiden ja käyttäjän yksilöllisten kuvanveistokyvyn määrittämiseen.
Hammasmorfologia ja käytännön harjoitukset ovat tärkeä osa hammaslääketieteellistä opetussuunnitelmaa. Kurssi tarjoaa teoreettisen ja käytännöllisen ohjeen hammasrakenteiden morfologiasta, toiminnasta ja suorasta veistoksesta [1, 2]. Perinteinen opetusmenetelmä on tutkia teoreettisesti ja suorittaa sitten hampaiden veistäminen oppittujen periaatteiden perusteella. Opiskelijat käyttävät kaksiulotteisia (2d) kuvia hampaista ja muovimalleista hampaiden veistämiseen vaha- tai kipsilohkoissa [3,4,5]. Hammasmorfologian ymmärtäminen on kriittistä hammaslääketieteellisten palautusten palauttamiselle ja valmistukselle kliinisessä käytännössä. Antagonistin ja proksimaalisen hammasten välinen oikea suhde niiden muodon mukaan on välttämätöntä okkluusaalisen ja sijainnin stabiilisuuden ylläpitämiseksi [6, 7]. Vaikka hammaskurssit voivat auttaa opiskelijoita saamaan perusteellisen käsityksen hammasmorfologiasta, heillä on silti haasteita perinteisiin käytäntöihin liittyvässä leikkausprosessissa.
Hammasmorfologian käytännön uudet tulokkaat kohtaavat haasteen tulkita ja toistamaan 2D -kuvia kolmessa ulottuvuudessa (3D) [8,9,10]. Hammasmuotoja edustaa yleensä kaksiulotteiset piirustukset tai valokuvat, mikä johtaa vaikeuksiin hammasmorfologian visualisoinnissa. Lisäksi tarve suorittaa hammasveistot nopeasti rajoitetussa tilassa ja ajassa yhdistettynä 2D -kuvien käyttöön, mikä vaikeuttaa opiskelijoiden 3D -muotojen käsitteellistämistä ja visualisointia [11]. Vaikka muovihammasmallit (jotka voidaan esitellä osittain valmistuneina tai lopullisessa muodossa) auttavat opetuksessa, niiden käyttö on rajoitettua, koska kaupalliset muovimallit ovat usein ennalta määritettyjä ja rajoittavat opettajien ja opiskelijoiden harjoitusmahdollisuuksia [4]. Lisäksi nämä liikuntamallit ovat oppilaitoksen omistuksessa, eikä yksittäisten opiskelijoiden omistuksessa ole omistusta, mikä lisää liikuntataakkaa määrätyn luokan ajan aikana. Kouluttajat ohjaavat usein suurta määrää opiskelijoita harjoituksen aikana ja luottavat usein perinteisiin harjoittelumenetelmiin, mikä voi johtaa pitkään kouluttajan palautetta veistämisen välivaiheista [12]. Siksi on tarpeen veistämisopas hampaiden veistämisen käytännön helpottamiseksi ja muovimallien asettamien rajoitusten lievittämiseksi.
Lisätty todellisuus (AR) -tekniikka on noussut lupaavana työkaluna oppimiskokemuksen parantamiseksi. Päätämällä digitaalisen tiedon tosielämän ympäristöön, AR-tekniikka voi tarjota opiskelijoille interaktiivisemman ja kiehtovamman kokemuksen [13]. Garzón [14] veti 25 vuoden kokemuksen AR-koulutusluokituksen kolmen ensimmäisen sukupolven kanssa ja väitti, että kustannustehokkaiden mobiililaitteiden ja sovellusten (mobiililaitteiden ja sovellusten kautta) käyttö AR: n toisessa sukupolvessa on parantunut huomattavasti koulutustasolla ominaisuudet. . Luotuaan ja asennettuna mobiilisovellusten avulla kamera voi tunnistaa ja näyttää lisätietoja tunnistetuista esineistä, mikä parantaa käyttökokemusta [15, 16]. AR -tekniikka toimii tunnistamalla nopeasti koodin tai kuvatunnisteen mobiililaitteen kamerasta, näyttäen päällekkäiset 3D -tiedot havaittaessa [17]. Manipuloimalla mobiililaitteita tai kuvamerkkejä käyttäjät voivat helposti ja intuitiivisesti tarkkailla ja ymmärtää 3D -rakenteita [18]. Akçayırin ja Akçayırin [19] katsauksessa AR: n havaittiin lisäävän ”hauskaa” ja menestyksekkäästi lisäämään oppimisen osallistumista. Tietojen monimutkaisuuden vuoksi tekniikka voi kuitenkin olla ”opiskelijoiden vaikea käyttää” ja aiheuttaa ”kognitiivista ylikuormitusta”, joka vaatii lisäohjesuosituksia [19, 20, 21]. Siksi tulisi pyrkiä parantamaan AR: n koulutusarvoa lisäämällä käytettävyyttä ja vähentämällä tehtävän monimutkaisuuden ylikuormitusta. Nämä tekijät on otettava huomioon käytettäessä AR -tekniikkaa koulutusvälineiden luomiseen hampaiden veistämisen harjoittamiseen.
AR -ympäristöjen käyttäjien opiskelijoiden tehokkaaseen ohjaamiseksi on noudatettava jatkuvaa prosessia. Tämä lähestymistapa voi auttaa vähentämään vaihtelevuutta ja edistämään taitojen hankkimista [22]. Alkuvirkailijat voivat parantaa työnsä laatua seuraamalla digitaalista askel askeleelta hampaan veistämisprosessia [23]. Itse asiassa vaiheittainen koulutusmenetelmä on osoitettu olevan tehokas salaperäisen taitojen hallitsemiseksi lyhyessä ajassa ja minimoida virheitä palauttamisen lopullisessa suunnittelussa [24]. Hampaiden palauttamisen alalla kaiverrusprosessien käyttö hampaiden pinnalla on tehokas tapa auttaa opiskelijoita parantamaan taitojaan [25]. Tämän tutkimuksen tavoitteena oli kehittää AR-pohjainen hammaslääketieteellinen veistämiskäytäntötyökalu (AR-TCPT), joka sopii mobiililaitteille ja arvioida sen käyttökokemusta. Lisäksi tutkimuksessa verrattiin AR-TCPT: n käyttökokemusta perinteisiin hammashartsimalleihin AR-TCPT: n potentiaalin arvioimiseksi käytännöllisenä työkaluna.
AR-TCPT on suunniteltu mobiililaitteille AR-tekniikan avulla. Tämä työkalu on suunniteltu luomaan askel askeleelta 3D-malleja ylä- ja ylä- ja ylärajojen ensimmäisistä premolaareista, mandibulaarisista ensimmäisistä premolaareista ja mandibulaarisesta ensimmäisestä molaarista. Alkuperäinen 3D -mallinnus suoritettiin käyttämällä 3D Studio Maxia (2019, Autodesk Inc., USA), ja lopullinen mallinnus suoritettiin käyttämällä ZBRUSH 3D -ohjelmistopakettia (2019, Pixologic Inc., USA). Kuvamerkinnät suoritettiin käyttämällä Photoshop -ohjelmistoa (Adobe Master Collection CC 2019, Adobe Inc., USA), jotka on suunniteltu mobiilikameroiden vakaan tunnustamiseen Vuforia -moottorissa (PTC Inc., USA; http: ///developer.vuforia. com)). AR -sovellus toteutetaan Unity Engine -sovelluksella (12. maaliskuuta 2019, Unity Technologies, USA) ja myöhemmin asennetaan ja käynnistetään mobiililaitteeseen. AR-TCPT: n tehokkuuden arvioimiseksi hampaiden veistämiskäytännön välineenä osallistujat valittiin satunnaisesti vuoden 2023 hampaiden morfologiakäytäntöluokasta kontrolliryhmän ja kokeellisen ryhmän muodostamiseksi. Koeryhmän osallistujat käyttivät AR-TCPT: tä, ja kontrolliryhmä käytti muovimalleja hampaiden veistämisvaihepakkauksesta (Nissin Dental Co., Japani). Hampaiden leikkaustehtävän suorittamisen jälkeen tutkittiin kunkin käytännön työkalun käyttökokemusta ja verrattiin. Tutkimussuunnittelun virta on esitetty kuvassa 1. Tämä tutkimus suoritettiin Etelä-Soulin kansallisen yliopiston institutionaalisen arviointikunnan hyväksymällä (IRB-numero: NSU-202210-003).
3D -mallintamista käytetään johdonmukaisesti kuvaamaan mesiaalisten, distaalisten, postimerkki-, kielellisten ja okkluusaalisten pintojen morfologisia ominaisuuksia veistämisprosessin aikana. Yläosan koiran ja ylä- ja ylärajojen ensimmäiset premolaariset hampaat mallinnettiin tasolla 16, mandibulaarinen ensimmäinen premolaarinen taso 13 ja mandibulaarinen ensimmäinen molaari tasolla 14. Alustava mallintaminen kuvaa osia, jotka on poistettava ja säilytettävä hammaskalvojen järjestyksessä. , kuten kuvassa esitetään. 2. Lopullinen hampaiden mallinnusjakso on esitetty kuvassa 3. Lopullisessa mallissa tekstuurit, harjanteet ja urat kuvaavat hampaan masentunutta rakennetta, ja kuvatiedot sisällytetään veistosprosessin ohjaamiseen ja korostamaan rakenteita, jotka vaativat tarkkaa huomiota. Veistämisvaiheen alussa kukin pinta on värikoodattu osoittamaan sen suunta ja vahapalkki on merkitty kiinteillä viivoilla, jotka osoittavat osien, jotka on poistettava. Hampaan mesiaaliset ja distaaliset pinnat on merkitty punaisilla pisteillä osoittamaan hammaskontaktipisteitä, jotka pysyvät projektioina ja joita ei poisteta leikkausprosessin aikana. Okklusaalipinnalla punaiset pisteet merkitsevät jokaisen cusp: n säilyttävinä ja punaiset nuolet osoittavat kaiverruksen suunnan, kun leikkuu vaha -lohko. Pidätettyjen ja poistettujen osien 3D -mallintaminen mahdollistaa poistettujen osien morfologian vahvistamisen seuraavien vahapohkojen kuvanveistovaiheissa.
Luo alustavia simulaatioita 3D-objekteista vaiheittaisessa hammasveistossa. V: Yläosan ensimmäisen premolaarisen mesiaalinen pinta; B: Hieman ylivoimaiset ja mesiaaliset labiaaliset pinnat ensimmäisen premolaarin; C: Yläosan ensimmäisen molaarin mesiaalinen pinta; D: Ensimmäisen molaarisen ja mesiobuccal -pinnan ylä- ja ylärajan pinta. pinta. B - poski; La - labiaalinen ääni; M - mediaalinen ääni.
Kolmiulotteiset (3D) esineet edustavat hammasten leikkaamisen vaiheittaisia prosessia. Tämä valokuva näyttää viimeistelty 3D -objektin ensimmäisen molaarisen mallinnusprosessin jälkeen, joka näyttää yksityiskohdat ja tekstuurit jokaiselle seuraavalle vaiheelle. Toinen 3D -mallinnustiedot sisältävät lopullisen 3D -objektin, joka on parannettu mobiililaitteessa. Pisteviivat edustavat hampaan tasaisesti jaettuja osia, ja erotetut osat edustavat niitä, jotka on poistettava ennen kuin osa kiinteää viivaa sisältävää osaa voidaan sisällyttää. Punainen 3D -nuoli osoittaa hampaan leikkaussuunnan, distaalisen pinnan punainen ympyrä osoittaa hampaiden kosketusalueen ja okkluusaalisen pinnan punainen sylinteri osoittaa hampaan pussin. V: Pisteviivat, kiinteät viivat, punaiset ympyrät distaalin pinnalla ja askeleet, jotka osoittavat irrotettavan vahapalon. B: Yläleuan ensimmäisen molaarin muodostumisen likimääräinen valmistuminen. C: Yksityiskohtainen näkymä ylärajan ensimmäisen molaarisesta, punaisesta nuolesta osoittaa hampaan ja välikappaleen langan suunnan, punaisen lieriömäisen cusp: n, kiinteän viivan osoittavat, että osa on leikattu okklusaalisella pinnalla. D: Täydellinen ylä- ja yläraja -molaari.
Määräisten veistämisvaiheiden tunnistamisen helpottamiseksi mobiililaitetta käyttämällä neljä kuvamerkkiä valmistettiin mandibulaariseen ensimmäiseen molaariseen, mandibulaariseen ensimmäiseen premolaariseen, ylä- ja yläraja -molaariseen ja ylä- ja yläosaan. Kuvamerkit on suunniteltu käyttämällä Photoshop-ohjelmistoa (2020, Adobe Co., Ltd., San Jose, CA) ja käyttivät pyöreät numeromymbolit ja toistuvan taustakuvion jokaisen hampaan erottamiseksi, kuten kuvassa 4 on esitetty Vuforia-moottori (AR-merkinnän luomisohjelmisto) ja luo ja tallenna kuvamerkkejä Unity-moottorilla saatuaan viiden tähden tunnistusprosentin yhdelle kuvatyypille. 3D -hammasmalli on kytketty vähitellen kuvamerkeihin, ja sen sijainti ja koko määritetään markkerien perusteella. Käyttää Unity -moottori- ja Android -sovelluksia, jotka voidaan asentaa mobiililaitteisiin.
Kuvatunniste. Nämä valokuvat näyttävät tässä tutkimuksessa käytetyt kuvamerkit, jotka mobiililaitteen kamera tunnistaa hammastyypin (numero jokaisessa ympyrässä). V: Alakalvon ensimmäinen molaari; B: alakalvon ensimmäinen premolaari; C: Ylilaarinen ensimmäinen molaari; D: Yläkoiran.
Osallistujat rekrytoitiin ensimmäisen vuoden käytännöllisestä luokasta hammashygienian laitoksen hammasmorfologiasta, Gyeonggi-Do. Mahdollisille osallistujille ilmoitettiin seuraavista: (1) osallistuminen on vapaaehtoista, eikä se sisällä mitään taloudellista tai akateemista palkkaa; (2) kontrolliryhmä käyttää muovimalleja, ja kokeellinen ryhmä käyttää AR -mobiilisovellusta; (3) koe kestää kolme viikkoa ja sisältää kolme hammasta; (4) Android-käyttäjät saavat linkin sovelluksen asentamiseen, ja iOS-käyttäjät saavat Android-laitteen, jonka AR-TCPT on asennettu; (5) AR-TCTP toimii samalla tavalla molemmissa järjestelmissä; (6) määritetään satunnaisesti kontrolliryhmä ja kokeellinen ryhmä; (7) hampaiden veistäminen suoritetaan eri laboratorioissa; (8) Kokeen jälkeen tehdään 22 tutkimusta; (9) Kontrolliryhmä voi käyttää AR-TCPT: tä kokeen jälkeen. Jokaiselta osallistujalta saatiin yhteensä 52 osallistujaa vapaaehtoisesti, ja online -suostumuslomake. Kontrolli (n = 26) ja kokeelliset ryhmät (n = 26) määritettiin satunnaisesti käyttämällä satunnaisfunktiota Microsoft Excelissä (2016, Redmond, USA). Kuvio 5 esittää osallistujien rekrytointia ja vuokaavion kokeellista suunnittelua.
Tutkimussuunnittelu tutkia osallistujien kokemuksia muovimalleista ja lisättyjen todellisuuden sovelluksista.
27. maaliskuuta 2023 alkaen kokeellinen ryhmä ja kontrolliryhmä käytti AR-TCPT- ja muovimalleja kolmen hampaan veistämiseen kolmen viikon ajan. Osallistujat veistettiin premolaareja ja molaareja, mukaan lukien mandibulaarinen ensimmäinen molaari, mandibulaarinen ensimmäinen premolaarinen ja ylä- ja ylä- ja ylähuoneen premolaarinen, kaikilla monimutkaisilla morfologisilla piirteillä. Yläosan koirat eivät sisälly veistokseen. Osallistujilla on kolme tuntia viikossa hampaan leikkaamiseksi. Hampaan valmistuksen jälkeen valvonta- ja kokeellisten ryhmien muovimallit ja kuvamerkit uutettiin. Ilman kuvatarrantunnistusta AR-TCTP ei paranna 3D-hammasobjekteja. Muiden harjoittelutyökalujen käytön estämiseksi kokeelliset ja kontrolliryhmät harjoittivat hampaiden veistämistä erillisissä huoneissa. Palaute hampaiden muodosta annettiin kolme viikkoa kokeen päättymisen jälkeen opettajien ohjeiden vaikutuksen rajoittamiseksi. Kyselylomake annettiin sen jälkeen, kun mandibulaarisen ensimmäisen molaarin leikkaaminen saatiin päätökseen huhtikuun kolmannella viikolla. Sanders et ai. Alfala et ai. käytti 23 kysymystä [26]. [27] arvioivat sydämen muodon eroja harjoitteluvälineiden välillä. Tässä tutkimuksessa yksi kohta suoraa manipulointia varten jokaisella tasolla suljettiin kuitenkin Alfalah et al. [27]. Tässä tutkimuksessa käytetyt 22 kohtaa on esitetty taulukossa 1. Kontrolli- ja kokeellisissa ryhmissä Cronbachin a -arvot olivat vastaavasti 0,587 ja 0,912.
Tietoanalyysi suoritettiin käyttämällä SPSS -tilastollista ohjelmistoa (V25.0, IBM Co., Armonk, NY, USA). Kaksipuolinen merkitsevyystesti suoritettiin merkitsevyystasolla 0,05. Fisherin tarkkaa testiä käytettiin analysoimaan yleisiä ominaisuuksia, kuten sukupuoli, ikä, asuinpaikka ja hampaiden veistämiskokemus näiden ominaisuuksien jakautumisen varmistamiseksi kontrolli- ja koeryhmien välillä. Shapiro-Wilk-testin tulokset osoittivat, että tutkimustiedot eivät normaalisti jakautuneet (p <0,05). Siksi ei-parametrista Mann-Whitney U -testiä käytettiin vertailu- ja kokeellisten ryhmien vertaamiseen.
Osallistujien käyttämät työkalut hampaiden veistämisharjoituksen aikana on esitetty kuvassa 6. Kuvio 6A näyttää muovimallin, ja kuviot 6B-D esittävät mobiililaitteessa käytetyn AR-TCPT: n. AR-TCPT käyttää laitteen kameraa kuvan merkinnöiden tunnistamiseen ja näytön parannettu 3D-hammasobjekti, jota osallistujat voivat manipuloida ja tarkkailla reaaliajassa. Mobiililaitteen "seuraava" ja "edellinen" -painikkeet antavat sinun tarkkailla yksityiskohtaisesti veistämisen vaiheita ja hampaiden morfologisia ominaisuuksia. Hampaan luomiseksi AR-TCPT-käyttäjät vertailevat peräkkäin hampaan parannettua 3D-näytön mallia vahapalolla.
Harjoittele hampaiden veistämistä. Tämä valokuva osoittaa vertailun perinteisen hampaan veistämiskäytännön (TCP) välillä muovimallien ja vaiheittaisten TCP: n avulla lisättyjen todellisuuden työkalujen avulla. Opiskelijat voivat katsella 3D -veistämisvaihetta napsauttamalla seuraavia ja aiempia painikkeita. V: Muovimalli vaiheittaisten mallejen sarjassa hampaiden veistämistä varten. B: TCP käyttämällä lisätyn todellisuuden työkalua mandibulaarisen ensimmäisen premolaarin ensimmäisessä vaiheessa. C: TCP käyttämällä lisätyn todellisuuden työkalua mandibulaarisen ensimmäisen premolaarisen muodostumisen viimeisessä vaiheessa. D: Harjanteiden ja urien tunnistamisprosessi. Im, kuvatarra; MD, mobiililaite; NSB, ”Next” -painike; PSB, ”Edellinen” -painike; SMD, mobiililaitteen haltija; TC, hammaskaiverruskone; W, vaha -lohko
Kahden satunnaisesti valittujen osallistujien kahden ryhmän välillä ei ollut merkittäviä eroja sukupuolen, iän, asuinpaikan ja hammasveistoksen kokemuksen suhteen (p> 0,05). Kontrolliryhmä koostui 96,2% naisista (n = 25) ja 3,8% miehistä (n = 1), kun taas kokeellinen ryhmä koostui vain naisista (n = 26). Kontrolliryhmä koostui 61,5% (n = 16) 20 -vuotiaista osallistujista, 21 -vuotiaista osallistujista 26,9% (n = 7) ja ≥ 22 -vuotiaiden osallistujien 11,5% (n = 3), sitten kokeellinen valvonta Ryhmä koostui 73,1% (n = 19) 20 -vuotiaista osallistujista, 19,2% (n = 5) 21 -vuotiaista osallistujista ja 7,7% (n = 2) ≥ 22 -vuotiaista osallistujista. Asuinpaikan kannalta 69,2% (n = 18) kontrolliryhmästä asui Gyeonggi-DO: ssa ja 23,1% (n = 6) asui Soulissa. Vertailun vuoksi 50,0% (n = 13) kokeellisesta ryhmästä asui Gyeonggi-DO: ssa ja 46,2% (n = 12) asui Soulissa. Incheonissa asuvien kontrolli- ja kokeellisten ryhmien osuus oli vastaavasti 7,7% (n = 2) ja 3,8% (n = 1). Kontrolliryhmässä 25 osallistujalla (96,2%) ei ollut aikaisempaa kokemusta hampaiden veistämisestä. Samoin 26 osallistujalla (100%) kokeellisessa ryhmässä ei ollut aikaisempaa kokemusta hampaiden veistämisestä.
Taulukossa 2 esitetään kuvaavat tilastot ja tilastolliset vertailut kunkin ryhmän vastauksista 22 kyselykohteeseen. Ryhmien välillä oli merkittäviä eroja vastauksissa jokaisessa 22 kyselylomakkeessa (p <0,01). Verrattuna kontrolliryhmään, kokeellisella ryhmällä oli korkeammat keskimääräiset pisteet 21 kyselylomakkeessa. Vain kyselylomakkeen kysymyksessä 20 (Q20) kontrolliryhmän pistemäärä oli korkeampi kuin kokeellinen ryhmä. Kuvan 7 histogrammi näyttää visuaalisesti eron keskiarvoissa ryhmien välillä. Taulukko 2; Kuvio 7 näyttää myös kunkin projektin käyttökokemuksen tulokset. Kontrolliryhmässä korkeimman pistemäärän kohdalla oli kysymys Q21, ja pienimmän pistemäärän kohdalla oli kysymys Q6. Koeryhmässä korkeimman pistemäärän kohdalla oli kysymys Q13, ja pienimmän pistemäärän kohdalla oli kysymys Q20. Kuten kuviossa 7 esitetään, Q6: ssa havaitaan suurin keskiarvon ero kontrolliryhmän ja kokeellisen ryhmän välillä ja pienin ero havaitaan Q22: ssa.
Kyselylomakkeiden vertailu. Pylväskaavio vertaamalla kontrolliryhmän keskimääräisiä pisteitä muovimallia ja kokeellista ryhmää käyttämällä lisätyn todellisuuden sovellusta. AR-TCPT, lisätty todellisuuspohjainen hampaiden veistämiskäytäntötyökalu.
AR -tekniikka on tulossa yhä suositummaksi eri hammaslääketieteen aloilla, mukaan lukien kliininen estetiikka, suun leikkaus, palauttava tekniikka, hammasmorfologia ja implantologia sekä simulointi [28, 29, 30, 31]. Esimerkiksi Microsoft HoloLens tarjoaa edistyneitä lisättyjen todellisuuden työkaluja hammaslääketieteellisen koulutuksen ja kirurgisen suunnittelun parantamiseksi [32]. Virtuaalitodellisuustekniikka tarjoaa myös simulaatioympäristön hammasmorfologian opettamiseen [33]. Vaikka nämä teknologisesti edistykselliset laitteistoista riippuvat päähän kiinnitetyt näytöt eivät ole vielä tulleet laajasti saataville hammaslääketieteellisessä koulutuksessa, mobiililaitteiden AR-sovellukset voivat parantaa kliinisiä sovellustaitoja ja auttaa käyttäjiä ymmärtämään nopeasti anatomiaa [34, 35]. AR -tekniikka voi myös lisätä opiskelijoiden motivaatiota ja kiinnostusta hampaiden morfologian oppimiseen ja tarjota interaktiivisemman ja kiinnostavamman oppimiskokemuksen [36]. AR -oppimistyökalut auttavat opiskelijoita visualisoimaan monimutkaisia hammaslääketieteellisiä menettelyjä ja anatomiaa 3D: ssä [37], mikä on kriittistä hammasmorfologian ymmärtämiseksi.
3D -painettujen muovihammasmallien vaikutus hammasmorfologian opettamiseen on jo parempi kuin oppikirjat 2D -kuvilla ja selityksillä [38]. Koulutuksen ja teknologisen kehityksen digitalisointi on kuitenkin tarpeen ottaa käyttöön erilaisia laitteita ja tekniikoita terveydenhuollossa ja lääketieteellisessä koulutuksessa, mukaan lukien hammaslääketieteellinen koulutus [35]. Opettajat kohtaavat haasteena opettaa monimutkaisia käsitteitä nopeasti kehittyvällä ja dynaamisella kentällä [39], joka vaatii erilaisten käytännön työkalujen käyttöä perinteisten hammashartsimallien lisäksi opiskelijoiden auttamiseksi hammasveistoksen käytännössä. Siksi tässä tutkimuksessa esitetään käytännöllinen AR-TCPT-työkalu, joka käyttää AR-tekniikkaa avustamaan hammasmorfologian käytännössä.
AR -sovellusten käyttökokemuksen tutkimus on kriittistä multimediakäyttöön vaikuttavien tekijöiden ymmärtämiseksi [40]. Positiivinen AR -käyttökokemus voi määrittää sen kehitys- ja parannuksen suunnan, mukaan lukien sen tarkoitus, helppokäyttöisyys, sujuva toiminta, tiedonäyttö ja vuorovaikutus [41]. Kuten taulukossa 2 esitetään, Q20: ta lukuun ottamatta AR-TCPT: tä käyttävä kokeellinen ryhmä sai korkeammat käyttökokemusluokitukset verrattuna kontrolliryhmään muovimallien avulla. Verrattuna muovimalleihin, kokemus AR-TCPT: n käytöstä hampaiden veistämiskäytännössä oli erittäin arvostettu. Arviot sisältävät ymmärtämisen, visualisoinnin, havainnot, toistot, työkalujen hyödyllisyys ja näkökulmien monimuotoisuus. AR-TCPT: n käytön etuihin kuuluvat nopea ymmärrys, tehokas navigointi, ajansäästöt, prekliinisten kaiverrustaitojen kehittäminen, kattava kattavuus, parantunut oppiminen, oppikirjan riippuvuus ja kokemuksen interaktiivinen, nautinnollinen ja informatiivinen luonne. AR-TCPT helpottaa myös vuorovaikutusta muiden harjoittelutyökalujen kanssa ja tarjoaa selkeät näkemykset useista näkökulmista.
Kuten kuviossa 7 esitetään, AR-TCPT ehdotti kyseisen lisäpisteen 20: Kattava graafinen käyttöliittymä, joka osoittaa kaikki hampaiden veistämisen vaiheet, jotta opiskelijat auttavat suorittamaan hampaiden veistämistä. Koko hammasvetoprosessin osoittaminen on kriittistä hampaiden veistämistaitojen kehittämiselle ennen potilaiden hoitoa. Koeryhmä sai korkeimman pistemäärän Q13: ssa, perustavanlaatuinen kysymys, joka liittyy hammasvetotaidon kehittämiseen ja käyttäjätaitojen parantamiseen ennen potilaan hoitamista, korostaen tämän työkalun potentiaalia hammasveistosta. Käyttäjät haluavat soveltaa taitoja, joita he oppivat kliinisessä ympäristössä. Seurantatutkimuksia tarvitaan kuitenkin todellisten hampaan veistämistaidon kehityksen ja tehokkuuden arvioimiseksi. Kysymys 6 kysyi, voidaanko muovimalleja ja AR-TCTP: tä käyttää tarvittaessa, ja vastaukset tähän kysymykseen osoittivat suurimman eron kahden ryhmän välillä. AR-TCPT: n mobiilisovelluksena osoittautui helpommaksi käyttää muovimalleihin verrattuna. Pelkästään käyttökokemuksen perusteella on kuitenkin vaikea todistaa AR -sovellusten koulutuksen tehokkuutta. Lisätutkimuksia tarvitaan AR-TCTP: n vaikutuksen arvioimiseksi valmiisiin hammaslääketabletteihin. Tässä tutkimuksessa AR-TCPT: n korkeat käyttökokemuksen arvioinnit osoittavat sen potentiaalin käytännöllisenä työkaluna.
Tämä vertaileva tutkimus osoittaa, että AR-TCPT voi olla arvokas vaihtoehto tai täydentää hammaslääkärien perinteisiä muovimalleja, koska se sai erinomaisia luokituksia käyttökokemuksen suhteen. Sen paremmuuden määrittäminen vaatii kuitenkin keski- ja lopullisen veistetyn luun ohjaajien lisäkvantifiointia. Lisäksi on analysoitava myös yksilöllisten erojen erojen havaintokyvyn ero veistämisprosessiin ja lopulliseen hampaan. Hammaskyky vaihtelevat henkilöstä toiseen, mikä voi vaikuttaa veistämisprosessiin ja lopulliseen hampaan. Siksi tarvitaan lisää tutkimusta AR-TCPT: n tehokkuuden todistamiseksi hammasveistoksen käytännön välineenä ja AR-sovelluksen moduloivan ja välittävien välittävien roolin ymmärtämiseksi veistämisprosessissa. Tulevaisuuden tutkimuksen tulisi keskittyä hammasmorfologian työkalujen kehittämisen ja arvioinnin arviointiin edistyneiden HoloLens AR -tekniikan avulla.
Yhteenvetona voidaan todeta, että tämä tutkimus osoittaa AR-TCPT: n potentiaalin hampaiden veistämiskäytännön välineenä, koska se tarjoaa opiskelijoille innovatiivisen ja vuorovaikutteisen oppimiskokemuksen. Verrattuna perinteiseen muovimalliryhmään, AR-TCPT-ryhmä osoitti huomattavasti suurempia käyttökokemuspisteitä, mukaan lukien edut, kuten nopeampi ymmärtäminen, parantunut oppiminen ja vähentynyt oppikirjan riippuvuus. Tunnetun tekniikan ja helppokäyttöisyytensä avulla AR-TCPT tarjoaa lupaavan vaihtoehdon perinteisille muovityökaluille ja voi auttaa aloittelijoita 3D-veistokseen. Sen koulutuksen tehokkuuden arvioimiseksi tarvitaan kuitenkin lisätutkimuksia, mukaan lukien sen vaikutus ihmisten kuvanveistokykyihin ja veistettyjen hampaiden kvantifiointiin.
Tässä tutkimuksessa käytetyt tietojoukot ovat saatavilla ottamalla yhteyttä vastaavaan tekijään kohtuullisessa pyynnöstä.
Bogacki Re, Best A, Abby LM Vastaava tutkimus tietokonepohjaisesta hammasantomia-opetusohjelmasta. Jay Dent Ed. 2004; 68: 867–71.
Abu Eid R, Ewan K, Foley J, Oweis Y, Jayasinghe J. Itseohjattu oppiminen ja hammasmallin tekeminen hammasmorfologian opiskeluun: Opiskelijoiden näkökulmat Aberdeenin yliopistossa, Skotlannissa. Jay Dent Ed. 2013; 77: 1147–53.
Nurmikko M, McKenna JP, Cryan JF, Downer EJ, Toulouse A. Katsaus Isossa -Britanniassa ja Irlannissa käytettyihin hammasmorfologiaopetusmenetelmiin. European Journal of Dental Education. 2018; 22: E438–43.
Obrez A., Briggs S., Backman J., Goldstein L., Lamb S., Knight WG: n opetus kliinisesti merkityksellisestä hammasatomiasta hammaslääketieteellisessä opetussuunnitelmassa: Innovatiivisen moduulin kuvaus ja arviointi. Jay Dent Ed. 2011; 75: 797–804.
Costa AK, Xavier TA, Paes-Junior TD, Andreatta-filho OD, Borges Al. Okklusaalisen kosketusalueen vaikutus cuspal -vikoihin ja stressin jakautumiseen. Harjoittele J Contrip. 2014; 15: 699–704.
Sokerit DA, Bader JD, Phillips SW, White BA, Brantley vrt. Seuraukset, jotka eivät korvaa kadonneita hampaita. J Am Dent Assoc. 2000; 131: 1317–23.
Wang Hui, Xu Hui, Zhang Jing, Yu Sheng, Wang Ming, Qiu Jing, et ai. 3D -painettujen muovihampaiden vaikutus hammasmorfologian kurssin suorituskykyyn kiinalaisessa yliopistossa. BMC: n lääketieteellinen koulutus. 2020; 20: 469.
Risnes S, Han K, Hadler-Olsen E, Sehik A. Hampaiden tunnistuspalapeli: Menetelmä hammasmorfologian opettamiseen ja oppimiseen. European Journal of Dental Education. 2019; 23: 62–7.
Kirkup ML, Adams BN, Reiffes PE, Hesselbart JL, Willis LH on tuhannen sanan arvoinen kuva? IPad -tekniikan tehokkuus prekliinisissä hammaslaboratoriokursseissa. Jay Dent Ed. 2019; 83: 398–406.
Goodacre CJ, Younan R, Kirby W, Fitzpatrick M. COVID-19-aloittama koulutuskoe: Kotivahaus- ja webinaarien käyttäminen kolmen viikon intensiivisen hammasmorfologian kurssin opettamiseen ensimmäisen vuoden opiskelijoille. J Proteesit. 2021; 30: 202–9.
Roy E, Bakr MM, George R. Virtuaalitodellisuussimulaatioiden tarve hammaslääketieteellisessä koulutuksessa: Katsaus. Saudi Dent Magazine 2017; 29: 41-7.
Garson J. Katsaus kaksikymmentäviisi vuotta lisätyn todellisuuden koulutuksesta. Multimodaalinen teknologinen vuorovaikutus. 2021; 5: 37.
Tan Sy, Arshad H., Abdullah A. Tehokas ja tehokas mobiililaitevalmistetut todellisuussovellukset. 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 Ympäristön älykkyys. Ihmisen tietojenkäsittely. 2018; 9: 1391–402.
Pellas N, Fotaris P, Kazanidis I, Wells D. Perus- ja keskiasteen oppimiskokemuksen parantaminen: systemaattinen katsaus pelipohjaisen lisätyn todellisuuden oppimisen viimeaikaisista suuntauksista. Virtuaalitodellisuus. 2019; 23: 329–46.
Mazzuco A., Krassmann AL, Reategui E., Gomez Rs systemaattinen katsaus kemian koulutuksen lisätyn todellisuuden suhteen. Koulutuksen pastori. 2022; 10: E3325.
Akçayır M, Akçayır G. Edut ja haasteet, jotka liittyvät lisättyyn todellisuuteen koulutuksessa: systemaattinen kirjallisuuskatsaus. Educational Studies, toim. 2017; 20: 1–11.
Dunleavy M, Dede S, Mitchell R. Sydänväisen yhteistyöhön liittyvän lisätyn todellisuuden simulaatioiden potentiaali ja rajoitukset opetukseen ja oppimiseen. Journal of Science Education Technology. 2009; 18: 7-22.
Zheng KH, Tsai SK: n lisätyn todellisuuden mahdollisuudet luonnontieteiden oppimisessa: Ehdotuksia tulevaisuuden tutkimukselle. Journal of Science Education Technology. 2013; 22: 449–62.
Kilistoff AJ, McKenzie L, D'Eon M, Trinder K. Vaiheittaisten veistämistekniikoiden tehokkuus hammaslääketieteellisille opiskelijoille. Jay Dent Ed. 2013; 77: 63–7.
Viestin aika: 25.-25. Joulukuuta