Technológia rozšírenej reality (AR) sa ukázala ako účinná pri zobrazovaní informácií a vykresľovaní 3D objektov. Hoci študenti bežne používajú aplikácie AR prostredníctvom mobilných zariadení, plastové modely alebo 2D obrázky sa stále široko používajú pri cvičeniach rezania zubov. Vzhľadom na trojrozmernú povahu zubov čelia študenti zubného rezbárstva výzvam z dôvodu nedostatku dostupných nástrojov, ktoré by poskytovali konzistentné vedenie. V tejto štúdii sme vyvinuli tréningový nástroj na zubné rezbáctvo založený na AR (AR-TCPT) a porovnali sme ho s plastovým modelom, aby sme vyhodnotili jeho potenciál ako praktického nástroja a skúsenosti s jeho používaním.
Na simuláciu prerezávania zubov sme postupne vytvorili 3D objekt, ktorý zahŕňal maxilárny očný zub a maxilárny prvý premolár (krok 16), mandibulárny prvý premolár (krok 13) a mandibulárny prvý molár (krok 14). Každému zubu boli priradené obrazové značky vytvorené pomocou softvéru Photoshop. Vyvinuli sme mobilnú aplikáciu založenú na rozšírenej realite (AR) pomocou enginu Unity. Pre vyrezávanie zubov bolo 52 účastníkov náhodne rozdelených do kontrolnej skupiny (n = 26; s použitím plastových zubných modelov) alebo experimentálnej skupiny (n = 26; s použitím AR-TCPT). Na vyhodnotenie používateľskej skúsenosti bol použitý 22-položkový dotazník. Porovnávacia analýza údajov bola vykonaná pomocou neparametrického Mann-Whitneyho U testu prostredníctvom programu SPSS.
AR-TCPT využíva kameru mobilného zariadenia na detekciu obrazových značiek a zobrazenie 3D objektov fragmentov zubov. Používatelia môžu manipulovať so zariadením, aby si prezreli každý krok alebo študovali tvar zuba. Výsledky prieskumu používateľskej skúsenosti ukázali, že v porovnaní s kontrolnou skupinou používajúcou plastové modely dosiahla experimentálna skupina AR-TCPT výrazne vyššie skóre v oblasti skúseností s vyrezávaním zubov.
V porovnaní s tradičnými plastovými modelmi poskytuje AR-TCPT lepší používateľský zážitok pri vyrezávaní zubov. Nástroj je ľahko dostupný, pretože je navrhnutý pre používateľov mobilných zariadení. Na určenie vzdelávacieho vplyvu AR-TCTP na kvantifikáciu vyrezávaných zubov, ako aj na individuálne sochárske schopnosti používateľa, je potrebný ďalší výskum.
Zubná morfológia a praktické cvičenia sú dôležitou súčasťou študijného programu zubného lekárstva. Tento kurz poskytuje teoretické a praktické usmernenia o morfológii, funkcii a priamom modelovaní zubných štruktúr [1, 2]. Tradičná metóda výučby spočíva v teoretickom štúdiu a následnom modelovaní zubov na základe naučených princípov. Študenti používajú dvojrozmerné (2D) obrazy zubov a plastové modely na modelovanie zubov na voskových alebo sadrových blokoch [3, 4, 5]. Pochopenie zubnej morfológie je kľúčové pre reštauračnú liečbu a výrobu zubných náhrad v klinickej praxi. Správny vzťah medzi antagonistickými a proximálnymi zubami, ako naznačuje ich tvar, je nevyhnutný pre udržanie okluzálnej a polohovej stability [6, 7]. Hoci zubné kurzy môžu študentom pomôcť získať dôkladné pochopenie zubnej morfológie, stále čelia výzvam v procese rezania spojenom s tradičnými postupmi.
Začiatočníci v praxi dentálnej morfológie čelia výzve interpretácie a reprodukcie 2D obrazov v troch rozmeroch (3D) [8,9,10]. Tvary zubov sú zvyčajne znázornené dvojrozmernými kresbami alebo fotografiami, čo vedie k ťažkostiam pri vizualizácii dentálnej morfológie. Okrem toho potreba rýchlo vykonať zubné rezbárstvo v obmedzenom priestore a čase, spolu s použitím 2D obrazov, sťažuje študentom konceptualizáciu a vizualizáciu 3D tvarov [11]. Hoci plastové zubné modely (ktoré môžu byť prezentované ako čiastočne dokončené alebo vo finálnej podobe) pomáhajú pri výučbe, ich použitie je obmedzené, pretože komerčné plastové modely sú často vopred definované a obmedzujú možnosti praxe pre učiteľov a študentov [4]. Okrem toho tieto cvičebné modely sú vo vlastníctve vzdelávacej inštitúcie a nemôžu byť vo vlastníctve jednotlivých študentov, čo vedie k zvýšenej záťaži cvičením počas vyhradeného času na vyučovanie. Tréneri často inštruujú veľký počet študentov počas praxe a často sa spoliehajú na tradičné metódy praxe, čo môže viesť k dlhému čakaniu na spätnú väzbu od trénera o medzistupňoch rezbárstva [12]. Preto je potrebný sprievodca rezbárstvom, ktorý by uľahčil nácvik rezbárstva zubov a zmiernil obmedzenia, ktoré kladú plastové modely.
Technológia rozšírenej reality (AR) sa ukázala ako sľubný nástroj na zlepšenie vzdelávacieho procesu. Prekrytím digitálnych informácií v reálnom prostredí môže technológia AR poskytnúť študentom interaktívnejší a pohlcujúcejší zážitok [13]. Garzón [14] čerpal z 25 rokov skúseností s prvými tromi generáciami klasifikácie vzdelávania AR a tvrdil, že používanie nákladovo efektívnych mobilných zariadení a aplikácií (prostredníctvom mobilných zariadení a aplikácií) v druhej generácii AR výrazne zlepšilo charakteristiky dosiahnutého vzdelania. Po vytvorení a nainštalovaní umožňujú mobilné aplikácie fotoaparátu rozpoznať a zobraziť ďalšie informácie o rozpoznaných objektoch, čím zlepšujú používateľskú skúsenosť [15, 16]. Technológia AR funguje tak, že rýchlo rozpozná kód alebo obrazovú značku z fotoaparátu mobilného zariadenia a po ich detekcii zobrazí prekryté 3D informácie [17]. Manipuláciou s mobilnými zariadeniami alebo obrazovými značkami môžu používatelia ľahko a intuitívne pozorovať a chápať 3D štruktúry [18]. V prehľade Akçayıra a Akçayıra [19] sa zistilo, že AR zvyšuje „zábavu“ a úspešne „zvyšuje úroveň účasti na učení“. Avšak kvôli komplexnosti údajov môže byť technológia „pre študentov ťažko použiteľná“ a môže spôsobiť „kognitívne preťaženie“, čo si vyžaduje ďalšie inštruktážne odporúčania [19, 20, 21]. Preto by sa malo vynaložiť úsilie na zvýšenie vzdelávacej hodnoty AR zvýšením použiteľnosti a znížením preťaženia zložitosťou úloh. Tieto faktory je potrebné zohľadniť pri používaní technológie AR na vytváranie vzdelávacích nástrojov na nácvik rezbárstva zubov.
Pre efektívne vedenie študentov pri zubnom rezbárstve pomocou AR prostredia je potrebné dodržiavať nepretržitý proces. Tento prístup môže pomôcť znížiť variabilitu a podporiť získavanie zručností [22]. Začínajúci rezbári môžu zlepšiť kvalitu svojej práce dodržiavaním digitálneho postupného procesu rezania zubov [23]. V skutočnosti sa ukázalo, že postupný tréningový prístup je účinný pri zvládnutí sochárskych zručností v krátkom čase a minimalizácii chýb v konečnom návrhu rekonštrukcie [24]. V oblasti zubných reštaurátorov je použitie gravírovacích procesov na povrchu zubov účinným spôsobom, ako pomôcť študentom zlepšiť ich zručnosti [25]. Cieľom tejto štúdie bolo vyvinúť nástroj na precvičovanie zubného rezbárstva založený na AR (AR-TCPT) vhodný pre mobilné zariadenia a vyhodnotiť jeho používateľskú skúsenosť. Okrem toho štúdia porovnávala používateľskú skúsenosť AR-TCPT s tradičnými modelmi zubných živíc, aby vyhodnotila potenciál AR-TCPT ako praktického nástroja.
AR-TCPT je určený pre mobilné zariadenia využívajúce technológiu AR. Tento nástroj je navrhnutý na vytváranie postupných 3D modelov maxilárnych očných zubov, maxilárnych prvých premolárov, mandibulárnych prvých premolárov a mandibulárnych prvých molárov. Počiatočné 3D modelovanie sa uskutočnilo pomocou programu 3D Studio Max (2019, Autodesk Inc., USA) a finálne modelovanie sa uskutočnilo pomocou softvérového balíka Zbrush 3D (2019, Pixologic Inc., USA). Značenie obrázkov sa vykonalo pomocou softvéru Photoshop (Adobe Master Collection CC 2019, Adobe Inc., USA), ktorý je navrhnutý pre stabilné rozpoznávanie mobilnými kamerami, v engine Vuforia (PTC Inc., USA; http:///developer.vuforia.com). AR aplikácia je implementovaná pomocou enginu Unity (12. marca 2019, Unity Technologies, USA) a následne nainštalovaná a spustená na mobilnom zariadení. Na vyhodnotenie účinnosti AR-TCPT ako nástroja pre prax zubného rezbárstva boli účastníci náhodne vybraní z triedy zubnej morfológie z roku 2023, aby vytvorili kontrolnú a experimentálnu skupinu. Účastníci v experimentálnej skupine používali AR-TCPT a kontrolná skupina používala plastové modely zo súpravy Tooth Carving Step Model Kit (Nissin Dental Co., Japonsko). Po dokončení úlohy rezania zubov bola preskúmaná a porovnaná používateľská skúsenosť s každým praktickým nástrojom. Priebeh štúdie je znázornený na obrázku 1. Táto štúdia bola vykonaná so súhlasom Inštitucionálnej etickéj rady Národnej univerzity v Južnom Soule (číslo IRB: NSU-202210-003).
3D modelovanie sa používa na konzistentné zobrazenie morfologických charakteristík vyčnievajúcich a konkávnych štruktúr meziálnych, distálnych, bukálnych, lingválnych a okluzálnych povrchov zubov počas procesu rezania. Maxilárny očný zub a maxilárny prvý premolár boli modelované ako úroveň 16, mandibulárny prvý premolár ako úroveň 13 a mandibulárny prvý molár ako úroveň 14. Predbežné modelovanie zobrazuje časti, ktoré je potrebné odstrániť a zachovať v poradí zubných filmov, ako je znázornené na obrázku. 2. Finálna sekvencia modelovania zubov je znázornená na obrázku 3. Vo finálnom modeli textúry, hrebene a drážky opisujú prehĺbenú štruktúru zuba a obrazové informácie sú zahrnuté na usmernenie procesu modelovania a zvýraznenie štruktúr, ktoré vyžadujú dôkladnú pozornosť. Na začiatku fázy rezania je každý povrch farebne odlíšený, aby sa znázornila jeho orientácia, a voskový blok je označený plnými čiarami označujúcimi časti, ktoré je potrebné odstrániť. Meziálny a distálny povrch zuba je označený červenými bodkami, ktoré označujú kontaktné body zuba, ktoré zostanú ako výčnelky a nebudú odstránené počas procesu rezania. Na okluzálnom povrchu červené bodky označujú každý hrbolček ako zachovaný a červené šípky označujú smer gravírovania pri rezaní voskového bloku. 3D modelovanie zadržaných a odstránených častí umožňuje potvrdenie morfológie odstránených častí počas nasledujúcich krokov modelovania voskového bloku.
Vytvorte predbežné simulácie 3D objektov v postupnom procese vyrezávania zubov. a: Meziálny povrch prvého maxilárneho premolára; b: Mierne horný a meziálny labiálny povrch prvého maxilárneho premolára; c: Meziálny povrch prvého maxilárneho molára; d: Mierne maxilárny povrch prvého maxilárneho molára a meziobukálny povrch. povrch. B – lícna časť; La – labiálny zvuk; M – mediálny zvuk.
Trojrozmerné (3D) objekty predstavujú krok za krokom proces rezania zubov. Táto fotografia zobrazuje hotový 3D objekt po procese modelovania prvého maxilárneho molára, pričom zobrazuje detaily a textúry pre každý nasledujúci krok. Druhé 3D modelovacie dáta zahŕňajú finálny 3D objekt vylepšený v mobilnom zariadení. Prerušované čiary predstavujú rovnomerne rozdelené časti zuba a oddelené časti predstavujú tie, ktoré je potrebné odstrániť predtým, ako je možné zahrnúť časť obsahujúcu plnú čiaru. Červená 3D šípka označuje smer rezania zuba, červený kruh na distálnom povrchu označuje kontaktnú plochu zuba a červený valec na okluzálnom povrchu označuje hrbolček zuba. a: prerušované čiary, plné čiary, červené kruhy na distálnom povrchu a kroky označujúce odnímateľný voskový blok. b: Približné dokončenie formovania prvého molára hornej čeľuste. c: Detailný pohľad na prvý maxilárny molár, červená šípka označuje smer zuba a dištančného závitu, červený valcový hrbolček, plná čiara označuje časť, ktorá sa má rezať na okluzálnom povrchu. d: Kompletný prvý maxilárny molár.
Na uľahčenie identifikácie postupných krokov rezania pomocou mobilného zariadenia boli pripravené štyri obrazové značky pre prvú dolnú stoličku, prvú dolnú stoličku, prvú maxilárnu stoličku a maxilárny očný zub. Obrazové značky boli navrhnuté pomocou softvéru Photoshop (2020, Adobe Co., Ltd., San Jose, CA) a na rozlíšenie každého zuba boli použité kruhové číselné symboly a opakujúci sa vzor pozadia, ako je znázornené na obrázku 4. Vytvorte vysokokvalitné obrazové značky pomocou enginu Vuforia (softvér na vytváranie AR značiek) a vytvorte a uložte obrazové značky pomocou enginu Unity po získaní päťhviezdičkového hodnotenia rozpoznávania pre jeden typ obrázka. 3D model zuba sa postupne prepojí s obrazovými značkami a jeho poloha a veľkosť sa určia na základe značiek. Používa engine Unity a aplikácie pre Android, ktoré je možné nainštalovať do mobilných zariadení.
Značka obrázka. Tieto fotografie zobrazujú značky obrázka použité v tejto štúdii, ktoré fotoaparát mobilného zariadenia rozpoznal podľa typu zuba (číslo v každom krúžku). a: prvý molár mandibuly; b: prvý premolár mandibuly; c: prvý maxilárny molár; d: maxilárny očný zub.
Účastníci boli vybraní z prvého ročníka praktickej hodiny dentálnej morfológie na Katedre dentálnej hygieny Univerzity Seong v provincii Gyeonggi. Potenciálni účastníci boli informovaní o nasledujúcom: (1) Účasť je dobrovoľná a nezahŕňa žiadnu finančnú ani akademickú odmenu; (2) Kontrolná skupina bude používať plastové modely a experimentálna skupina bude používať mobilnú aplikáciu AR; (3) experiment bude trvať tri týždne a bude zahŕňať tri zuby; (4) Používatelia systému Android dostanú odkaz na inštaláciu aplikácie a používatelia systému iOS dostanú zariadenie so systémom Android s nainštalovanou aplikáciou AR-TCPT; (5) AR-TCTP bude fungovať rovnakým spôsobom na oboch systémoch; (6) Náhodne prideliť kontrolnú a experimentálnu skupinu; (7) Vyrezávanie zubov sa bude vykonávať v rôznych laboratóriách; (8) Po experimente sa uskutoční 22 štúdií; (9) Kontrolná skupina môže po experimente používať AR-TCPT. Celkovo sa dobrovoľne prihlásilo 52 účastníkov a od každého účastníka bol získaný online formulár súhlasu. Kontrolná (n = 26) a experimentálna skupina (n = 26) boli náhodne rozdelené pomocou funkcie náhodného výberu v programe Microsoft Excel (2016, Redmond, USA). Obrázok 5 znázorňuje nábor účastníkov a experimentálny dizajn vo vývojovom diagrame.
Štúdia zameraná na preskúmanie skúseností účastníkov s plastovými modelmi a aplikáciami rozšírenej reality.
Od 27. marca 2023 experimentálna a kontrolná skupina používali AR-TCPT a plastové modely na vyrezávanie troch zubov počas troch týždňov. Účastníci vyrezávali premoláre a stoličky vrátane prvého dolného molára, prvého dolného premolára a prvého maxilárneho premolára, všetky so zložitými morfologickými znakmi. Maxilárne očné zuby nie sú súčasťou vyrezávania. Účastníci majú tri hodiny týždenne na vyrezávanie zuba. Po vyrobení zuba boli extrahované plastové modely a obrazové značky kontrolnej a experimentálnej skupiny. Bez rozpoznávania obrazových značiek nie sú 3D zubné objekty vylepšené pomocou AR-TCTP. Aby sa zabránilo použitiu iných cvičných nástrojov, experimentálna a kontrolná skupina precvičovali vyrezávanie zubov v oddelených miestnostiach. Spätná väzba o tvare zubov bola poskytnutá tri týždne po skončení experimentu, aby sa obmedzil vplyv pokynov učiteľa. Dotazník bol administrovaný po dokončení vyrezávania prvých dolných molárov v treťom aprílovom týždni. Upravený dotazník od Sandersa a kol. Alfala a kol. použil 23 otázok z [26]. [27] hodnotili rozdiely v tvare srdca medzi cvičnými nástrojmi. V tejto štúdii však bola z Alfalah et al. [27] vylúčená jedna položka pre priamu manipuláciu na každej úrovni. 22 položiek použitých v tejto štúdii je uvedených v tabuľke 1. Kontrolná a experimentálna skupina mali hodnoty Cronbachovho α 0,587 a 0,912.
Analýza dát sa vykonala pomocou štatistického softvéru SPSS (v25.0, IBM Co., Armonk, NY, USA). Obojstranný test významnosti sa vykonal na hladine významnosti 0,05. Na analýzu všeobecných charakteristík, ako je pohlavie, vek, miesto bydliska a skúsenosti s rezbárstvom zubov, sa použil Fisherov exaktný test, aby sa potvrdilo rozdelenie týchto charakteristík medzi kontrolnou a experimentálnou skupinou. Výsledky Shapiro-Wilkovho testu ukázali, že dáta z prieskumu neboli normálne rozdelené (p < 0,05). Preto sa na porovnanie kontrolnej a experimentálnej skupiny použil neparametrický Mann-Whitneyov U test.
Nástroje, ktoré účastníci používali počas cvičenia vyrezávania zubov, sú znázornené na obrázku 6. Obrázok 6a zobrazuje plastový model a obrázky 6b-d znázorňujú AR-TCPT použitý na mobilnom zariadení. AR-TCPT využíva kameru zariadenia na identifikáciu obrazových značiek a zobrazuje na obrazovke vylepšený 3D zubný objekt, s ktorým môžu účastníci manipulovať a pozorovať ho v reálnom čase. Tlačidlá „Ďalší“ a „Predchádzajúci“ na mobilnom zariadení umožňujú podrobne sledovať fázy vyrezávania a morfologické charakteristiky zubov. Na vytvorenie zuba používatelia AR-TCPT postupne porovnávajú vylepšený 3D model zuba na obrazovke s voskovým blokom.
Cvičenie rezania zubov. Táto fotografia zobrazuje porovnanie medzi tradičným postupom rezania zubov (TCP) s použitím plastových modelov a postupným TCP s použitím nástrojov rozšírenej reality. Študenti si môžu pozrieť kroky 3D rezania kliknutím na tlačidlá Ďalší a Predchádzajúci. a: Plastový model v sade postupných modelov na rezanie zubov. b: TCP s použitím nástroja rozšírenej reality v prvej fáze formovania prvého dolného premolára. c: TCP s použitím nástroja rozšírenej reality počas záverečnej fázy formovania prvého dolného premolára. d: Proces identifikácie hrebeňov a drážok. IM, označenie obrázka; MD, mobilné zariadenie; NSB, tlačidlo „Ďalší“; PSB, tlačidlo „Predchádzajúci“; SMD, držiak mobilného zariadenia; TC, zubný gravírovací stroj; W, voskový blok.
Medzi týmito dvoma skupinami náhodne vybraných účastníkov sa nezistili žiadne významné rozdiely z hľadiska pohlavia, veku, miesta bydliska a skúseností s rezbárstvom zubov (p > 0,05). Kontrolnú skupinu tvorilo 96,2 % žien (n = 25) a 3,8 % mužov (n = 1), zatiaľ čo experimentálnu skupinu tvorili iba ženy (n = 26). Kontrolnú skupinu tvorilo 61,5 % (n = 16) účastníkov vo veku 20 rokov, 26,9 % (n = 7) účastníkov vo veku 21 rokov a 11,5 % (n = 3) účastníkov vo veku ≥ 22 rokov, zatiaľ čo experimentálnu kontrolnú skupinu tvorilo 73,1 % (n = 19) účastníkov vo veku 20 rokov, 19,2 % (n = 5) účastníkov vo veku 21 rokov a 7,7 % (n = 2) účastníkov vo veku ≥ 22 rokov. Čo sa týka bydliska, 69,2 % (n = 18) účastníkov kontrolnej skupiny žilo v provincii Gyeonggi a 23,1 % (n = 6) v Soule. Pre porovnanie, 50,0 % (n = 13) účastníkov experimentálnej skupiny žilo v provincii Gyeonggi a 46,2 % (n = 12) v Soule. Podiel účastníkov kontrolnej a experimentálnej skupiny žijúcich v Incheone bol 7,7 % (n = 2) a 3,8 % (n = 1). V kontrolnej skupine nemalo 25 účastníkov (96,2 %) žiadne predchádzajúce skúsenosti s vyrezávaním zubov. Podobne 26 účastníkov (100 %) v experimentálnej skupine nemalo žiadne predchádzajúce skúsenosti s vyrezávaním zubov.
Tabuľka 2 zobrazuje popisné štatistiky a štatistické porovnania odpovedí každej skupiny na 22 položiek prieskumu. Medzi skupinami boli významné rozdiely v odpovediach na každú z 22 položiek dotazníka (p < 0,01). V porovnaní s kontrolnou skupinou mala experimentálna skupina vyššie priemerné skóre v 21 položkách dotazníka. Iba v otázke 20 (Q20) dotazníka dosiahla kontrolná skupina vyššie skóre ako experimentálna skupina. Histogram na obrázku 7 vizuálne zobrazuje rozdiel v priemerných skóre medzi skupinami. Tabuľka 2; Obrázok 7 tiež zobrazuje výsledky používateľskej skúsenosti pre každý projekt. V kontrolnej skupine mala položka s najvyšším skóre otázku Q21 a položka s najnižším skóre otázku Q6. V experimentálnej skupine mala položka s najvyšším skóre otázku Q13 a položka s najnižším skóre otázku Q20. Ako je znázornené na obrázku 7, najväčší rozdiel v priemere medzi kontrolnou skupinou a experimentálnou skupinou sa pozoruje v Q6 a najmenší rozdiel sa pozoruje v Q22.
Porovnanie skóre dotazníka. Stĺpcový graf porovnávajúci priemerné skóre kontrolnej skupiny pomocou plastového modelu a experimentálnej skupiny pomocou aplikácie rozšírenej reality. AR-TCPT, nástroj na precvičovanie zubného rezbárstva založený na rozšírenej realite.
Technológia AR sa stáva čoraz populárnejšou v rôznych oblastiach stomatológie vrátane klinickej estetiky, ústnej chirurgie, reštauračnej technológie, zubnej morfológie a implantológie a simulácie [28, 29, 30, 31]. Napríklad Microsoft HoloLens poskytuje pokročilé nástroje rozšírenej reality na zlepšenie zubného vzdelávania a chirurgického plánovania [32]. Technológia virtuálnej reality tiež poskytuje simulačné prostredie na výučbu zubnej morfológie [33]. Hoci tieto technologicky pokročilé hardvérovo závislé displeje pripevnené na hlavu ešte nie sú široko dostupné v zubnom vzdelávaní, mobilné aplikácie AR môžu zlepšiť zručnosti klinických aplikácií a pomôcť používateľom rýchlo pochopiť anatómiu [34, 35]. Technológia AR môže tiež zvýšiť motiváciu a záujem študentov o učenie sa zubnej morfológie a poskytnúť interaktívnejší a pútavejší vzdelávací zážitok [36]. Nástroje na vzdelávanie AR pomáhajú študentom vizualizovať zložité zubné zákroky a anatómiu v 3D [37], čo je kľúčové pre pochopenie zubnej morfológie.
Vplyv 3D tlačených plastových zubných modelov na výučbu zubnej morfológie je už teraz lepší ako učebnice s 2D obrázkami a vysvetleniami [38]. Digitalizácia vzdelávania a technologický pokrok si však vyžiadali zavedenie rôznych zariadení a technológií do zdravotníctva a lekárskeho vzdelávania vrátane zubného vzdelávania [35]. Učitelia čelia výzve vyučovať zložité koncepty v rýchlo sa rozvíjajúcom a dynamickom odbore [39], ktorý si vyžaduje použitie rôznych praktických nástrojov okrem tradičných zubných živicových modelov na pomoc študentom pri precvičovaní zubného rezbárstva. Preto táto štúdia predstavuje praktický nástroj AR-TCPT, ktorý využíva technológiu AR na pomoc pri precvičovaní zubnej morfológie.
Výskum používateľskej skúsenosti s aplikáciami AR je kľúčový pre pochopenie faktorov ovplyvňujúcich používanie multimédií [40]. Pozitívna používateľská skúsenosť s AR môže určiť smer jej vývoja a zlepšovania vrátane jej účelu, jednoduchosti používania, plynulého ovládania, zobrazovania informácií a interakcie [41]. Ako je uvedené v tabuľke 2, s výnimkou otázky 20, experimentálna skupina používajúca AR-TCPT získala vyššie hodnotenie používateľskej skúsenosti v porovnaní s kontrolnou skupinou používajúcou plastové modely. V porovnaní s plastovými modelmi bola skúsenosť s používaním AR-TCPT v zubnej rezbárskej praxi vysoko hodnotená. Hodnotenia zahŕňajú porozumenie, vizualizáciu, pozorovanie, opakovanie, užitočnosť nástrojov a rozmanitosť perspektív. Medzi výhody používania AR-TCPT patrí rýchle porozumenie, efektívna navigácia, úspora času, rozvoj predklinických gravírovacích zručností, komplexné pokrytie, lepšie učenie, znížená závislosť od učebníc a interaktívna, príjemná a informatívna povaha skúsenosti. AR-TCPT tiež uľahčuje interakciu s inými nástrojmi v praxi a poskytuje jasné pohľady z viacerých perspektív.
Ako je znázornené na obrázku 7, AR-TCPT navrhla v otázke 20 dodatočný bod: na pomoc študentom pri vykonávaní tohto procesu je potrebné komplexné grafické používateľské rozhranie zobrazujúce všetky kroky vyrezávania zubov. Ukážka celého procesu vyrezávania zubov je kľúčová pre rozvoj zručností vyrezávania zubov pred liečbou pacientov. Experimentálna skupina získala najvyššie skóre v otázke 13, čo je základná otázka súvisiaca s pomocou pri rozvoji zručností vyrezávania zubov a zlepšením používateľských zručností pred liečbou pacientov, čo zdôrazňuje potenciál tohto nástroja v praxi vyrezávania zubov. Používatelia chcú zručnosti, ktoré sa naučia, aplikovať v klinickom prostredí. Na vyhodnotenie rozvoja a účinnosti skutočných zručností vyrezávania zubov sú však potrebné následné štúdie. Otázka 6 sa pýtala, či by sa v prípade potreby mohli použiť plastové modely a AR-TCTP, a odpovede na túto otázku ukázali najväčší rozdiel medzi týmito dvoma skupinami. Ako mobilná aplikácia sa AR-TCPT ukázala ako pohodlnejšia na používanie v porovnaní s plastovými modelmi. Stále je však ťažké dokázať vzdelávaciu účinnosť aplikácií AR len na základe používateľskej skúsenosti. Na vyhodnotenie vplyvu AR-TCTP na hotové zubné tablety sú potrebné ďalšie štúdie. V tejto štúdii však vysoké hodnotenie používateľskej skúsenosti AR-TCPT naznačuje jeho potenciál ako praktického nástroja.
Táto porovnávacia štúdia ukazuje, že AR-TCPT môže byť cennou alternatívou alebo doplnkom k tradičným plastovým modelom v zubných ordináciách, pretože získal vynikajúce hodnotenie z hľadiska používateľskej skúsenosti. Určenie jeho nadradenosti si však bude vyžadovať ďalšiu kvantifikáciu inštruktormi stredne pokročilej a finálnej vyrezávanej kosti. Okrem toho je potrebné analyzovať aj vplyv individuálnych rozdielov v schopnostiach priestorového vnímania na proces vyrezávania a finálny zub. Zubné schopnosti sa líšia od človeka k človeku, čo môže ovplyvniť proces vyrezávania a finálny zub. Preto je potrebný ďalší výskum, aby sa preukázala účinnosť AR-TCPT ako nástroja pre zubnú vyrezávaciu prax a aby sa pochopila modulačná a sprostredkujúca úloha aplikácie AR v procese vyrezávania. Budúci výskum by sa mal zamerať na hodnotenie vývoja a hodnotenia nástrojov zubnej morfológie pomocou pokročilej technológie HoloLens AR.
Stručne povedané, táto štúdia demonštruje potenciál AR-TCPT ako nástroja pre prax zubného rezbárstva, pretože poskytuje študentom inovatívny a interaktívny vzdelávací zážitok. V porovnaní s tradičnou skupinou s plastovými modelmi vykazovala skupina AR-TCPT výrazne vyššie skóre používateľskej skúsenosti vrátane výhod, ako je rýchlejšie porozumenie, lepšie učenie a znížená závislosť od učebníc. Vďaka svojej známej technológii a jednoduchému použitiu ponúka AR-TCPT sľubnú alternatívu k tradičným plastovým nástrojom a môže pomôcť nováčikom v 3D modelovaní. Na vyhodnotenie jeho vzdelávacej účinnosti vrátane jeho vplyvu na modelovacie schopnosti ľudí a kvantifikácie modelovaných zubov je však potrebný ďalší výskum.
Súbory údajov použité v tejto štúdii sú k dispozícii na základe primeranej žiadosti kontaktovaním príslušného autora.
Bogacki RE, Best A, Abby LM Štúdia ekvivalencie počítačového výučbového programu dentálnej anatómie. Jay Dent Ed. 2004;68:867–71.
Abu Eid R, Ewan K, Foley J, Oweis Y, Jayasinghe J. Samostatné učenie a tvorba zubných modelov na štúdium zubnej morfológie: perspektívy študentov na Univerzite v Aberdeene v Škótsku. Jay Dent Ed. 2013;77:1147–53.
Lawn M, McKenna JP, Cryan JF, Downer EJ, Toulouse A. Prehľad metód výučby dentálnej morfológie používaných v Spojenom kráľovstve a Írsku. European Journal of Dental Education. 2018;22:e438–43.
Obrez A., Briggs S., Backman J., Goldstein L., Lamb S., Knight WG Výučba klinicky relevantnej zubnej anatómie v rámci zubného kurikula: Popis a hodnotenie inovatívneho modulu. Jay Dent Ed. 2011;75:797–804.
Costa AK, Xavier TA, Paes-Junior TD, Andreatta-Filho OD, Borges AL. Vplyv okluzálnej kontaktnej plochy na defekty hrbolčeka a rozloženie napätia. Practice J Contemp Dent. 2014;15:699–704.
Sugars DA, Bader JD, Phillips SW, White BA, Brantley CF. Dôsledky nenahradenia chýbajúcich zadných zubov. J Am Dent Assoc. 2000;131:1317–23.
Wang Hui, Xu Hui, Zhang Jing, Yu Sheng, Wang Ming, Qiu Jing a kol. Vplyv 3D tlačených plastových zubov na úspešnosť kurzu dentálnej morfológie na čínskej univerzite. BMC Medical Education. 2020;20:469.
Risnes S, Han K, Hadler-Olsen E, Sehik A. Hádanka na identifikáciu zubov: metóda výučby a učenia sa dentálnej morfológie. European Journal of Dental Education. 2019;23:62–7.
Kirkup ML, Adams BN, Reiffes PE, Hesselbart JL, Willis LH Vydá jeden obrázok viac ako tisíc slov? Účinnosť technológie iPad v predklinických kurzoch zubného laboratória. Jay Dent Ed. 2019;83:398–406.
Goodacre CJ, Younan R, Kirby W, Fitzpatrick M. Vzdelávací experiment iniciovaný pandémiou COVID-19: využitie domácej voskovej depilácie a webinárov na výučbu trojtýždňového intenzívneho kurzu dentálnej morfológie pre študentov prvého ročníka bakalárskeho štúdia. J Prosthetics. 2021;30:202–9.
Roy E, Bakr MM, George R. Potreba simulácií virtuálnej reality v zubnom vzdelávaní: prehľad. Saudi Dent Magazine 2017; 29:41-7.
Garson J. Prehľad dvadsiatich piatich rokov vzdelávania v oblasti rozšírenej reality. Multimodálna technologická interakcia. 2021;5:37.
Tan SY, Arshad H., Abdullah A. Efektívne a výkonné aplikácie mobilnej rozšírenej reality. Int J Adv Sci Eng Inf Technol. 2018;8:1672–8.
Wang M., Callaghan W., Bernhardt J., White K., Peña-Rios A. Rozšírená realita vo vzdelávaní a odbornej príprave: metódy výučby a ilustratívne príklady. J Ambient intelligence. Human Computing. 2018;9:1391–402.
Pellas N, Fotaris P, Kazanidis I, Wells D. Zlepšenie vzdelávacích skúseností v základnom a strednom vzdelávaní: systematický prehľad najnovších trendov vo vzdelávaní s rozšírenou realitou založenom na hrách. Virtuálna realita. 2019;23:329–46.
Mazzuco A., Krassmann AL, Reategui E., Gomez RS Systematický prehľad rozšírenej reality vo vzdelávaní v chémii. Education Pastor. 2022;10:e3325.
Akçayır M, Akçayır G. Výhody a výzvy spojené s rozšírenou realitou vo vzdelávaní: systematický prehľad literatúry. Educational Studies, ed. 2017; 20:1–11.
Dunleavy M, Dede S, Mitchell R. Potenciál a obmedzenia imerzívnych kolaboratívnych simulácií rozšírenej reality pre výučbu a učenie. Journal of Science Education Technology. 2009;18:7-22.
Zheng KH, Tsai SK Možnosti rozšírenej reality vo vzdelávaní v oblasti prírodných vied: Návrhy pre budúci výskum. Journal of Science Education Technology. 2013;22:449–62.
Kilistoff AJ, McKenzie L, D'Eon M, Trinder K. Účinnosť postupných techník rezbárstva pre študentov zubného lekárstva. Jay Dent Ed. 2013;77:63–7.
Čas uverejnenia: 25. decembra 2023