Papildytosios realybės (AR) technologija pasirodė esanti veiksminga rodant informaciją ir perteikiant 3D objektus. Nors studentai dažnai naudoja AR programas per mobiliuosius įrenginius, plastikiniai modeliai arba 2D vaizdai vis dar plačiai naudojami dantų drožybos pratimuose. Dėl trimačio dantų pobūdžio dantų drožybos studentai susiduria su iššūkiais, nes trūksta įrankių, kurie teiktų nuoseklias gaires. Šiame tyrime sukūrėme AR pagrindu sukurtą dantų drožybos mokymo įrankį (AR-TCPT) ir palyginome jį su plastikiniu modeliu, kad įvertintume jo, kaip praktikos įrankio, potencialą ir naudojimo patirtį.
Norėdami imituoti dantų pjovimą, nuosekliai sukūrėme 3D objektą, apimantį viršutinio žandikaulio iltį ir viršutinio žandikaulio pirmąjį prieškrūminį dantį (16 žingsnis), apatinio žandikaulio pirmąjį prieškrūminį dantį (13 žingsnis) ir apatinio žandikaulio pirmąjį krūminį dantį (14 žingsnis). Kiekvienam dančiui buvo priskirti vaizdo žymekliai, sukurti naudojant „Photoshop“ programinę įrangą. Sukūrėme papildytos realybės (AR) pagrindu sukurtą mobiliąją programėlę, naudodami „Unity“ variklį. Dantų drožybos tyrimui 52 dalyviai buvo atsitiktinai priskirti kontrolinei grupei (n = 26; naudojant plastikinius dantų modelius) arba eksperimentinei grupei (n = 26; naudojant AR-TCPT). Naudotojo patirčiai įvertinti buvo naudojamas 22 klausimų klausimynas. Lyginamoji duomenų analizė atlikta naudojant neparametrinį Mann-Whitney U testą per SPSS programą.
AR-TCPT naudoja mobiliojo įrenginio kamerą vaizdo žymekliams aptikti ir dantų fragmentų 3D objektams rodyti. Vartotojai gali valdyti įrenginį, kad peržiūrėtų kiekvieną žingsnį arba ištirtų danties formą. Vartotojų patirties apklausos rezultatai parodė, kad, palyginti su kontroline grupe, naudojusia plastikinius modelius, AR-TCPT eksperimentinės grupės dantų drožimo patirtis buvo žymiai geresnė.
Palyginti su tradiciniais plastikiniais modeliais, AR-TCPT suteikia geresnę naudotojo patirtį drožiant dantis. Įrankis yra lengvai prieinamas, nes jis sukurtas naudoti mobiliuosiuose įrenginiuose. Reikia atlikti tolesnius tyrimus, siekiant nustatyti AR-TCTP edukacinį poveikį graviruotų dantų kiekybiniam įvertinimui, taip pat individualius naudotojo skulptūros gebėjimus.
Dantų morfologija ir praktiniai pratimai yra svarbi odontologijos mokymo programos dalis. Šis kursas suteikia teorinių ir praktinių nurodymų apie dantų struktūrų morfologiją, funkciją ir tiesioginį skulptūrą [1, 2]. Tradicinis mokymo metodas yra teorinis mokymasis ir vėliau dantų drožyba, remiantis išmoktais principais. Studentai naudoja dvimačius (2D) dantų vaizdus ir plastikinius modelius, kad skulptūruotų dantis ant vaško ar gipso blokelių [3, 4, 5]. Dantų morfologijos supratimas yra labai svarbus restauraciniam gydymui ir dantų restauracijų gamybai klinikinėje praktikoje. Teisingas antagonistinių ir proksimalinių dantų santykis, kurį rodo jų forma, yra būtinas norint išlaikyti sąkandžio ir padėties stabilumą [6, 7]. Nors odontologijos kursai gali padėti studentams įgyti išsamų dantų morfologijos supratimą, jie vis dar susiduria su iššūkiais pjovimo procese, susijusiame su tradicine praktika.
Dantų morfologijos praktikos naujokai susiduria su iššūkiu interpretuoti ir atkurti 2D vaizdus trimatėje erdvėje (3D) [8, 9, 10]. Dantų formos dažniausiai vaizduojamos dvimačiais piešiniais arba nuotraukomis, todėl sunku vizualizuoti dantų morfologiją. Be to, poreikis greitai atlikti dantų drožybą ribotoje erdvėje ir laike, kartu naudojant 2D vaizdus, studentams sunku suvokti ir vizualizuoti 3D formas [11]. Nors plastikiniai dantų modeliai (kurie gali būti pateikiami kaip iš dalies užbaigti arba galutinės formos) padeda mokyti, jų naudojimas yra ribotas, nes komerciniai plastikiniai modeliai dažnai yra iš anksto apibrėžti ir riboja mokytojų ir studentų praktikos galimybes [4]. Be to, šiuos pratimų modelius turi švietimo įstaiga ir negali turėti atskiri studentai, todėl per skirtą pamokų laiką padidėja pratimų krūvis. Dėstytojai praktikos metu dažnai apmoko daug studentų ir dažnai remiasi tradiciniais praktikos metodais, todėl gali tekti ilgai laukti dėstytojų atsiliepimų apie tarpinius drožybos etapus [12]. Todėl reikalingas drožybos vadovas, kuris palengvintų dantų drožybos praktiką ir sumažintų plastikinių modelių keliamus apribojimus.
Papildytosios realybės (AR) technologija iškilo kaip perspektyvi priemonė mokymosi patirčiai gerinti. Perkeldama skaitmeninę informaciją į realaus gyvenimo aplinką, AR technologija gali suteikti studentams interaktyvesnę ir įtraukiančią patirtį [13]. Garzón [14], remdamasis 25 metų patirtimi, įgyta kuriant pirmąsias tris AR švietimo klasifikavimo kartas, teigė, kad ekonomiškai efektyvių mobiliųjų įrenginių ir programų (per mobiliuosius įrenginius ir programas) naudojimas antroje AR kartoje žymiai pagerino mokymosi pasiekimų charakteristikas. Sukurtos ir įdiegtos mobiliosios programėlės leidžia kamerai atpažinti ir rodyti papildomą informaciją apie atpažintus objektus, taip pagerindamos naudotojo patirtį [15, 16]. AR technologija veikia greitai atpažindama kodą arba vaizdo žymę iš mobiliojo įrenginio kameros ir, aptikusi ją, rodydama uždėtą 3D informaciją [17]. Manipuliuodami mobiliaisiais įrenginiais arba vaizdo žymekliais, vartotojai gali lengvai ir intuityviai stebėti ir suprasti 3D struktūras [18]. Akçayır ir Akçayır apžvalgoje [19] nustatyta, kad AR padidina „linksmumą“ ir sėkmingai „didina mokymosi dalyvavimo lygį“. Tačiau dėl duomenų sudėtingumo technologija gali būti „sunkiai naudojama mokiniams“ ir sukelti „kognityvinį perkrovą“, todėl reikia papildomų mokymo rekomendacijų [19, 20, 21]. Todėl reikėtų stengtis padidinti papildytosios realybės (AR) edukacinę vertę, didinant naudojimo paprastumą ir mažinant užduočių sudėtingumo perkrovą. Į šiuos veiksnius reikia atsižvelgti naudojant AR technologiją kuriant edukacines priemones dantų drožybos praktikai.
Norint veiksmingai padėti studentams drožti dantis naudojant papildytosios realybės (AR) aplinką, reikia laikytis nuolatinio proceso. Šis metodas gali padėti sumažinti kintamumą ir skatinti įgūdžių įgijimą [22]. Pradedantieji drožėjai gali pagerinti savo darbo kokybę, laikydamiesi skaitmeninio žingsnis po žingsnio dantų drožybos proceso [23]. Iš tiesų, įrodyta, kad žingsnis po žingsnio mokymo metodas yra veiksmingas įvaldant skulptūros įgūdžius per trumpą laiką ir sumažinant klaidas galutiniame restauracijos dizaine [24]. Dantų restauravimo srityje graviravimo procesų naudojimas dantų paviršiuje yra veiksmingas būdas padėti studentams tobulinti savo įgūdžius [25]. Šio tyrimo tikslas buvo sukurti papildytosios realybės (AR-TCPT) pagrindu veikiančią dantų drožybos praktikos priemonę (AR-TCPT), tinkamą mobiliesiems įrenginiams, ir įvertinti jos naudotojo patirtį. Be to, tyrime buvo palyginta AR-TCPT naudotojo patirtis su tradiciniais dantų dervos modeliais, siekiant įvertinti AR-TCPT, kaip praktinio įrankio, potencialą.
AR-TCPT yra skirtas mobiliesiems įrenginiams, naudojantiems papildytosios realybės (AR) technologiją. Šis įrankis skirtas žingsnis po žingsnio kurti viršutinių ilčių, viršutinių viršutinių žandikaulių pirmųjų prieškrūminių dantų, apatinių žandikaulių pirmųjų prieškrūminių dantų ir apatinių žandikaulių pirmųjų krūminių dantų 3D modelius. Pradinis 3D modeliavimas buvo atliktas naudojant „3D Studio Max“ (2019 m., „Autodesk Inc.“, JAV), o galutinis modeliavimas – naudojant „Zbrush 3D“ programinės įrangos paketą (2019 m., „Pixologic Inc.“, JAV). Vaizdų žymėjimas buvo atliktas naudojant „Photoshop“ programinę įrangą („Adobe Master Collection CC 2019“, „Adobe Inc.“, JAV), skirtą stabiliam atpažinimui mobiliosiomis kameromis, naudojant „Vuforia“ variklį (PTC Inc., JAV; http:///developer.vuforia.com)). AR programa įdiegta naudojant „Unity“ variklį (2019 m. kovo 12 d., „Unity Technologies“, JAV) ir vėliau įdiegta bei paleista mobiliajame įrenginyje. Siekiant įvertinti AR-TCPT, kaip dantų drožybos praktikos įrankio, veiksmingumą, dalyviai buvo atsitiktinai atrinkti iš 2023 m. dantų morfologijos praktikos klasės į kontrolinę ir eksperimentinę grupes. Eksperimentinės grupės dalyviai naudojo AR-TCPT, o kontrolinės grupės – plastikinius modelius iš „Tooth Carving Step Model Kit“ („Nissin Dental Co.“, Japonija). Atlikus dantų drožimo užduotį, buvo ištirta ir palyginta kiekvieno praktinio įrankio naudotojo patirtis. Tyrimo plano eiga parodyta 1 paveiksle. Šis tyrimas buvo atliktas gavus Pietų Seulo nacionalinio universiteto Institucinės peržiūros tarybos pritarimą (IRB numeris: NSU-202210-003).
3D modeliavimas naudojamas siekiant nuosekliai pavaizduoti dantų medialinio, distalinio, bukalinio, liežuvinio ir okliuzinio paviršių išsikišusių ir įgaubtų struktūrų morfologines charakteristikas drožimo proceso metu. Viršutinio žandikaulio iltys ir viršutinio žandikaulio pirmieji prieškrūminiai dantys buvo sumodeliuoti kaip 16 lygio, apatinio žandikaulio pirmasis prieškrūminis dantis – kaip 13 lygio, o apatinio žandikaulio pirmasis krūminis dantis – kaip 14 lygio. Preliminarus modeliavimas vaizduoja dalis, kurias reikia pašalinti ir palikti dantų plėvelių tvarka, kaip parodyta 2 paveiksle. Galutinė dantų modeliavimo seka parodyta 3 paveiksle. Galutiniame modelyje tekstūros, keteros ir grioveliai apibūdina įdubusią danties struktūrą, o vaizdo informacija pateikiama siekiant padėti skulptūros procese ir paryškinti struktūras, kurioms reikia skirti ypatingą dėmesį. Drožimo etapo pradžioje kiekvienas paviršius yra spalvotai koduojamas, kad būtų nurodyta jo orientacija, o vaško blokas pažymėtas ištisinėmis linijomis, nurodančiomis dalis, kurias reikia pašalinti. Danties medialinis ir distalinis paviršiai pažymėti raudonais taškais, nurodančiais dantų sąlyčio taškus, kurie liks kaip išsikišimai ir nebus pašalinti pjovimo proceso metu. Sąkandžio paviršiuje raudoni taškai žymi kiekvieną viršūnę kaip išsaugotą, o raudonos rodyklės rodo graviravimo kryptį pjaunant vaško blokelį. Išsaugotų ir pašalintų dalių 3D modeliavimas leidžia patvirtinti pašalintų dalių morfologiją vėlesnių vaško blokelio formavimo etapų metu.
Sukurkite preliminarias 3D objektų simuliacijas žingsnis po žingsnio dantų drožimo procese. a: Viršutinio viršutinio žandikaulio pirmojo prieškrūminio danties tarpinis paviršius; b: Viršutinio viršutinio žandikaulio pirmojo prieškrūminio danties tarpinis paviršius; c: Viršutinio viršutinio žandikaulio pirmojo krūminio danties tarpinis paviršius; d: Viršutinio viršutinio žandikaulio pirmojo krūminio danties šiek tiek viršutinis paviršius ir tarpžandinis paviršius. B – skruostas; La – lūpų garsas; M – vidinis garsas.
Trimačiai (3D) objektai vaizduoja nuoseklų dantų pjovimo procesą. Šioje nuotraukoje parodytas baigtas 3D objektas po viršutinio žandikaulio pirmojo krūminio danties modeliavimo proceso, rodant kiekvieno tolesnio etapo detales ir tekstūras. Antrieji 3D modeliavimo duomenys apima galutinį 3D objektą, patobulintą mobiliajame įrenginyje. Punktyrinės linijos žymi vienodai padalintas danties dalis, o atskirtos dalys – tas, kurios turi būti pašalintos prieš įtraukiant dalį su ištisine linija. Raudona 3D rodyklė rodo danties pjovimo kryptį, raudonas apskritimas distaliniame paviršiuje rodo danties sąlyčio sritį, o raudonas cilindras sąkandžio paviršiuje rodo danties viršūnę. a: punktyrinės linijos, ištisinės linijos, raudoni apskritimai distaliniame paviršiuje ir žingsniai, rodantys nuimamą vaško bloką. b: Apytikslis viršutinio žandikaulio pirmojo krūminio danties formavimosi užbaigimas. c: Viršutinio žandikaulio pirmojo krūminio danties detalus vaizdas, raudona rodyklė rodo danties ir tarpiklio sriegio kryptį, raudonas cilindrinis viršūnė, ištisinė linija rodo dalį, kurią reikia pjauti sąkandžio paviršiuje. d: Pilnas viršutinio žandikaulio pirmasis krūminis dantis.
Siekiant palengvinti nuoseklių drožimo etapų identifikavimą naudojant mobilųjį įrenginį, buvo paruošti keturi vaizdo žymekliai: apatinio žandikaulio pirmajam krūminiam dantui, apatinio žandikaulio pirmajam prieškrūminiam dantui, viršutinio žandikaulio pirmajam krūminiam dantui ir viršutinio žandikaulio ilčiai. Vaizdo žymekliai buvo sukurti naudojant „Photoshop“ programinę įrangą (2020, „Adobe Co., Ltd.“, San Chosė, Kalifornija) ir kiekvienam dančiui atskirti buvo naudojami apskriti skaičių simboliai ir pasikartojantis fono raštas, kaip parodyta 4 paveiksle. Aukštos kokybės vaizdo žymeklius galima kurti naudojant „Vuforia“ variklį (AR žymeklių kūrimo programinė įranga), o vaizdo žymeklius – naudojant „Unity“ variklį, gavus penkių žvaigždučių atpažinimo rodiklį už vieno tipo vaizdą. 3D danties modelis palaipsniui susiejamas su vaizdo žymekliais, o jo padėtis ir dydis nustatomi pagal žymeklius. Naudojamas „Unity“ variklis ir „Android“ programos, kurias galima įdiegti mobiliuosiuose įrenginiuose.
Vaizdo žymė. Šiose nuotraukose parodyti šiame tyrime naudoti vaizdo žymekliai, kuriuos mobiliojo įrenginio kamera atpažino pagal dantų tipą (skaičius kiekviename apskritime). a: apatinio žandikaulio pirmasis krūminis dantis; b: apatinio žandikaulio pirmasis prieškrūminis dantis; c: viršutinio žandikaulio pirmasis krūminis dantis; d: viršutinio žandikaulio iltis.
Dalyviai buvo atrinkti iš Seongo universiteto, Gyeonggi-do provincijos, Dantų higienos katedros pirmo kurso praktinių užsiėmimų apie dantų morfologiją. Potencialūs dalyviai buvo informuoti apie: (1) Dalyvavimas yra savanoriškas ir neapima jokio finansinio ar akademinio atlygio; (2) Kontrolinė grupė naudos plastikinius modelius, o eksperimentinė grupė naudosis papildytosios realybės (AR) mobiliąja programėle; (3) eksperimentas truks tris savaites ir jame dalyvaus trys dantys; (4) „Android“ naudotojai gaus nuorodą programėlei įdiegti, o „iOS“ naudotojai gaus „Android“ įrenginį su įdiegta AR-TCPT; (5) AR-TCTP veiks vienodai abiejose sistemose; (6) Kontrolinė ir eksperimentinė grupės bus atsitiktinai paskirstytos; (7) Dantų drožyba bus atliekama skirtingose laboratorijose; (8) Po eksperimento bus atlikti 22 tyrimai; (9) Kontrolinė grupė gali naudoti AR-TCPT po eksperimento. Iš viso savanoriškai pasisiūlė 52 dalyviai, o iš kiekvieno dalyvio buvo gauta internetinė sutikimo forma. Kontrolinė (n = 26) ir eksperimentinė grupės (n = 26) buvo atsitiktinai paskirstytos naudojant atsitiktinės atrankos funkciją programoje „Microsoft Excel“ (2016 m., Redmondas, JAV). 5 paveiksle srautų diagramoje parodytas dalyvių įtraukimas ir eksperimentinis planas.
Tyrimo planas, skirtas ištirti dalyvių patirtį su plastikiniais modeliais ir papildytos realybės programomis.
Nuo 2023 m. kovo 27 d. eksperimentinė grupė ir kontrolinė grupė tris savaites naudojo AR-TCPT ir plastikinius modelius, kad suformuotų atitinkamai tris dantis. Dalyviai lipdė prieškrūminius ir krūminius dantis, įskaitant apatinio žandikaulio pirmąjį krūminį dantį, apatinio žandikaulio pirmąjį prieškrūminį dantį ir viršutinio žandikaulio pirmąjį prieškrūminį dantį, visus su sudėtingais morfologiniais požymiais. Viršutiniai iltiniai dantys į skulptūrą neįtraukti. Dalyviai turi tris valandas per savaitę dančiui išpjauti. Po danties pagaminimo buvo ištraukti kontrolinės ir eksperimentinės grupių plastikiniai modeliai ir vaizdo žymekliai. Be vaizdo žymės atpažinimo, 3D dantų objektai nėra pagerinami AR-TCTP. Siekiant išvengti kitų praktikos įrankių naudojimo, eksperimentinė ir kontrolinė grupės praktikavosi drožti dantis atskiruose kambariuose. Atsiliepimai apie dantų formą buvo pateikti praėjus trims savaitėms po eksperimento pabaigos, siekiant apriboti mokytojo nurodymų įtaką. Klausimynas buvo pateiktas po to, kai balandžio trečiąją savaitę buvo išpjauti apatinio žandikaulio pirmieji krūminiai dantys. Sanders ir kt. modifikuotame klausimyne, Alfala ir kt., buvo panaudoti 23 klausimai iš [26]. [27] įvertino širdies formos skirtumus tarp praktikos instrumentų. Tačiau šiame tyrime iš Alfalah ir kt. [27] sąrašo buvo pašalintas vienas tiesioginės manipuliacijos elementas kiekviename lygmenyje. 22 šiame tyrime naudoti elementai pateikti 1 lentelėje. Kontrolinės ir eksperimentinės grupių Cronbacho α vertės buvo atitinkamai 0,587 ir 0,912.
Duomenų analizė atlikta naudojant SPSS statistinę programinę įrangą (v25.0, IBM Co., Armonk, NY, JAV). Dvipusis reikšmingumo testas atliktas esant 0,05 reikšmingumo lygmeniui. Fišerio tikslusis testas buvo naudojamas bendroms charakteristikoms, tokioms kaip lytis, amžius, gyvenamoji vieta ir dantų drožybos patirtis, analizuoti, siekiant patvirtinti šių charakteristikų pasiskirstymą tarp kontrolinės ir eksperimentinės grupių. Shapiro-Wilk testo rezultatai parodė, kad apklausos duomenys nebuvo normaliai pasiskirstę (p < 0,05). Todėl kontrolinei ir eksperimentinei grupėms palyginti buvo naudojamas neparametrinis Mann-Whitney U testas.
Dalyvių dantų drožybos pratimo metu naudoti įrankiai parodyti 6 paveiksle. 6a paveiksle parodytas plastikinis modelis, o 6b–d paveiksluose – mobiliajame įrenginyje naudojamas AR-TCPT. AR-TCPT naudoja įrenginio kamerą vaizdo žymekliams identifikuoti ir ekrane rodo patobulintą 3D dantų objektą, kurį dalyviai gali valdyti ir stebėti realiuoju laiku. Mobiliojo įrenginio mygtukai „Kitas“ ir „Ankstesnis“ leidžia išsamiai stebėti drožybos etapus ir dantų morfologines charakteristikas. Norėdami sukurti dantį, AR-TCPT naudotojai nuosekliai lygina patobulintą 3D danties ekrane rodomą modelį su vaško bloku.
Dantų drožybos praktika. Šioje nuotraukoje palyginama tradicinė dantų drožybos praktika (DDP) naudojant plastikinius modelius ir žingsnis po žingsnio DDP naudojant papildytos realybės įrankius. Studentai gali stebėti 3D drožybos veiksmus spustelėdami mygtukus „Kitas“ ir „Ankstesnis“. a: Plastikinis modelis žingsnis po žingsnio dantų drožybos modelių rinkinyje. b: DDP naudojant papildytos realybės įrankį pirmame apatinio žandikaulio pirmojo prieškrūminio danties etape. c: DDP naudojant papildytos realybės įrankį paskutiniame apatinio žandikaulio pirmojo prieškrūminio danties formavimosi etape. d: Briaunų ir griovelių identifikavimo procesas. IM – vaizdo žymė; MD – mobilusis įrenginys; NSB – mygtukas „Kitas“; PSB – mygtukas „Ankstesnis“; SMD – mobiliojo įrenginio laikiklis; TC – dantų graviravimo aparatas; W – vaško blokas
Nebuvo reikšmingų skirtumų tarp dviejų atsitiktinai parinktų dalyvių grupių pagal lytį, amžių, gyvenamąją vietą ir dantų drožybos patirtį (p > 0,05). Kontrolinę grupę sudarė 96,2 % moterų (n = 25) ir 3,8 % vyrų (n = 1), o eksperimentinę grupę sudarė tik moterys (n = 26). Kontrolinę grupę sudarė 61,5 % (n = 16) dalyvių, kuriems buvo 20 metų, 26,9 % (n = 7) dalyvių, kuriems buvo 21 metai, ir 11,5 % (n = 3) dalyvių, kuriems buvo ≥ 22 metai, tada eksperimentinę kontrolinę grupę sudarė 73,1 % (n = 19) dalyvių, kuriems buvo 20 metų, 19,2 % (n = 5) dalyvių, kuriems buvo 21 metai, ir 7,7 % (n = 2) dalyvių, kuriems buvo ≥ 22 metai. Kalbant apie gyvenamąją vietą, 69,2 % (n = 18) kontrolinės grupės dalyvių gyveno Kiongi provincijoje, o 23,1 % (n = 6) – Seule. Palyginimui, 50,0 % (n = 13) eksperimentinės grupės dalyvių gyveno Kiongi provincijoje, o 46,2 % (n = 12) – Seule. Kontrolinės ir eksperimentinės grupių dalyvių, gyvenančių Inčone, dalis buvo atitinkamai 7,7 % (n = 2) ir 3,8 % (n = 1). Kontrolinėje grupėje 25 dalyviai (96,2 %) neturėjo ankstesnės patirties su dantų drožyba. Panašiai 26 dalyviai (100 %) eksperimentinėje grupėje neturėjo ankstesnės patirties su dantų drožyba.
2 lentelėje pateikta aprašomoji statistika ir statistiniai kiekvienos grupės atsakymų į 22 apklausos klausimus palyginimai. Atsakant į kiekvieną iš 22 klausimyno punktų, tarp grupių buvo reikšmingų skirtumų (p < 0,01). Palyginti su kontroline grupe, eksperimentinės grupės vidutiniai balai pagal 21 klausimyno punktą buvo aukštesni. Tik atsakius į 20 klausimą (20 klausimas), kontrolinės grupės balas buvo aukštesnis nei eksperimentinės grupės. 7 paveiksle pateiktoje histogramoje vizualiai parodytas vidutinių balų skirtumas tarp grupių. 2 lentelėje ir 7 paveiksle taip pat pateikti kiekvieno projekto naudotojo patirties rezultatai. Kontrolinėje grupėje daugiausiai balų surinkęs elementas turėjo 21 klausimą, o mažiausiai balų surinkęs – 6 klausimą. Eksperimentinėje grupėje daugiausiai balų surinkęs elementas turėjo 13 klausimą, o mažiausiai balų surinkęs – 20 klausimą. Kaip parodyta 7 paveiksle, didžiausias vidurkių skirtumas tarp kontrolinės ir eksperimentinės grupių pastebėtas 6 klausime, o mažiausias – 22 klausime.
Anketos balų palyginimas. Stulpelinė diagrama, kurioje lyginami kontrolinės grupės, naudojančios plastikinį modelį, ir eksperimentinės grupės, naudojančios papildytos realybės programėlę, vidutiniai balai. AR-TCPT – papildytos realybės pagrindu sukurta dantų drožybos praktikos priemonė.
AR technologija tampa vis populiaresnė įvairiose odontologijos srityse, įskaitant klinikinę estetiką, burnos chirurgiją, restauracines technologijas, dantų morfologiją ir implantologiją bei modeliavimą [28, 29, 30, 31]. Pavyzdžiui, „Microsoft HoloLens“ teikia pažangias papildytos realybės priemones, skirtas pagerinti odontologinį mokymą ir chirurginį planavimą [32]. Virtualios realybės technologija taip pat suteikia modeliavimo aplinką dantų morfologijos mokymui [33]. Nors šie technologiškai pažangūs, prie galvos tvirtinami, aparatinės įrangos priklausantys ekranai dar nėra plačiai prieinami odontologiniame švietime, mobiliosios AR programos gali pagerinti klinikinio taikymo įgūdžius ir padėti vartotojams greitai suprasti anatomiją [34, 35]. AR technologija taip pat gali padidinti studentų motyvaciją ir susidomėjimą dantų morfologijos mokymusi bei suteikti interaktyvesnę ir įtraukiančią mokymosi patirtį [36]. AR mokymosi priemonės padeda studentams vizualizuoti sudėtingas dantų procedūras ir anatomiją 3D formatu [37], o tai yra labai svarbu norint suprasti dantų morfologiją.
3D spausdintų plastikinių dantų modelių poveikis dantų morfologijos mokymui jau yra geresnis nei vadovėlių su 2D vaizdais ir paaiškinimais [38]. Tačiau švietimo skaitmeninimas ir technologinė pažanga privertė diegti įvairius prietaisus ir technologijas sveikatos priežiūros ir medicininio švietimo, įskaitant odontologinį mokymą, srityse [35]. Mokytojai susiduria su iššūkiu mokyti sudėtingas sąvokas sparčiai besivystančioje ir dinamiškoje srityje [39], kurioje, be tradicinių dantų dervos modelių, reikia naudoti įvairius praktinius įrankius, siekiant padėti studentams praktikuoti dantų drožybą. Todėl šiame tyrime pristatomas praktinis AR-TCPT įrankis, kuris naudoja AR technologiją, kad padėtų praktikuoti dantų morfologiją.
Tyrimai apie AR programų naudotojo patirtį yra labai svarbūs norint suprasti veiksnius, darančius įtaką multimedijos naudojimui [40]. Teigiama AR programų naudotojo patirtis gali nulemti jų kūrimo ir tobulinimo kryptį, įskaitant jų paskirtį, naudojimo paprastumą, sklandų veikimą, informacijos rodymą ir sąveiką [41]. Kaip parodyta 2 lentelėje, išskyrus 20 klausimą, eksperimentinė grupė, naudojusi AR-TCPT, gavo aukštesnius naudotojo patirties įvertinimus, palyginti su kontroline grupe, naudojusia plastikinius modelius. Palyginti su plastikiniais modeliais, AR-TCPT naudojimo dantų raižybos praktikoje patirtis buvo įvertinta aukštai. Vertinimai apima supratimą, vizualizaciją, stebėjimą, kartojimą, įrankių naudingumą ir perspektyvų įvairovę. AR-TCPT naudojimo privalumai: greitas supratimas, efektyvi navigacija, laiko taupymas, ikiklinikinių graviravimo įgūdžių ugdymas, išsami aprėptis, geresnis mokymasis, mažesnė priklausomybė nuo vadovėlių ir interaktyvus, malonus bei informatyvus patirties pobūdis. AR-TCPT taip pat palengvina sąveiką su kitais praktikos įrankiais ir suteikia aiškų vaizdą iš kelių perspektyvų.
Kaip parodyta 7 paveiksle, AR-TCPT 20 klausime pasiūlė papildomą punktą: norint padėti studentams atlikti dantų drožybą, reikalinga išsami grafinė vartotojo sąsaja, rodanti visus dantų drožybos etapus. Viso dantų drožybos proceso demonstravimas yra labai svarbus lavinant dantų drožybos įgūdžius prieš gydant pacientus. Eksperimentinė grupė gavo aukščiausią balą 13 klausime – esminiame klausime, susijusiame su pagalba lavinant dantų drožybos įgūdžius ir gerinant naudotojo įgūdžius prieš gydant pacientus, pabrėžiant šio įrankio potencialą dantų drožybos praktikoje. Vartotojai nori pritaikyti įgytus įgūdžius klinikinėje aplinkoje. Tačiau reikalingi tolesni tyrimai, siekiant įvertinti realių dantų drožybos įgūdžių ugdymą ir efektyvumą. 6 klausime buvo klausiama, ar prireikus galima naudoti plastikinius modelius ir AR-TCTP, ir atsakymai į šį klausimą parodė didžiausią skirtumą tarp dviejų grupių. Kaip mobilioji programėlė, AR-TCPT pasirodė esanti patogesnė naudoti, palyginti su plastikiniais modeliais. Tačiau vis dar sunku įrodyti AR programėlių edukacinį veiksmingumą remiantis vien naudotojo patirtimi. Reikia atlikti tolesnius tyrimus, kad būtų galima įvertinti AR-TCTP poveikį gatavoms dantų tabletėms. Tačiau šiame tyrime aukšti AR-TCPT naudotojų patirties įvertinimai rodo jo, kaip praktinio įrankio, potencialą.
Šis lyginamasis tyrimas rodo, kad AR-TCPT gali būti vertinga alternatyva arba papildymas tradiciniams plastikiniams modeliams odontologijos klinikose, nes jis sulaukė puikių įvertinimų pagal naudotojo patirtį. Tačiau norint nustatyti jo pranašumą, reikės atlikti tolesnius kiekybinius tarpinio ir galutinio drožto kaulo instruktorių tyrimus. Be to, reikia išanalizuoti individualių erdvinio suvokimo gebėjimų skirtumų įtaką drožimo procesui ir galutiniam dančiui. Dantų gebėjimai skiriasi priklausomai nuo žmogaus, o tai gali turėti įtakos drožimo procesui ir galutiniam dančiui. Todėl reikia atlikti daugiau tyrimų, siekiant įrodyti AR-TCPT, kaip dantų drožybos praktikos įrankio, veiksmingumą ir suprasti AR taikymo moduliuojantį ir tarpininkaujantį vaidmenį drožimo procese. Būsimi tyrimai turėtų būti sutelkti į dantų morfologijos įrankių, naudojant pažangią „HoloLens AR“ technologiją, kūrimą ir vertinimą.
Apibendrinant, šis tyrimas parodo AR-TCPT, kaip dantų drožybos praktikos įrankio, potencialą, nes jis suteikia studentams novatorišką ir interaktyvią mokymosi patirtį. Palyginti su tradicine plastikinių modelių grupe, AR-TCPT grupė parodė žymiai geresnius naudotojų patirties balus, įskaitant tokius privalumus kaip greitesnis supratimas, geresnis mokymasis ir mažesnė priklausomybė nuo vadovėlių. Turėdama pažįstamą technologiją ir paprastą naudojimą, AR-TCPT siūlo perspektyvią alternatyvą tradiciniams plastikiniams įrankiams ir gali padėti pradedantiesiems 3D skulptūros srityje. Tačiau reikia atlikti tolesnius tyrimus, kad būtų galima įvertinti jo edukacinį veiksmingumą, įskaitant jo poveikį žmonių skulptūros gebėjimams ir skulptūrinių dantų kiekybinį įvertinimą.
Šiame tyrime naudojami duomenų rinkiniai pateikiami susisiekus su atitinkamu autoriumi pateikus pagrįstą prašymą.
Bogacki RE, Best A, Abby LM Kompiuterinės dantų anatomijos mokymo programos ekvivalentiškumo tyrimas. Jay Dent Ed. 2004; 68: 867–71.
Abu Eid R, Ewan K, Foley J, Oweis Y, Jayasinghe J. Savarankiškas mokymasis ir dantų modelių kūrimas dantų morfologijos tyrimams: studentų perspektyvos Aberdyno universitete, Škotijoje. Jay Dent Ed. 2013;77:1147–53.
Lawn M, McKenna JP, Cryan JF, Downer EJ, Toulouse A. Jungtinėje Karalystėje ir Airijoje naudojamų dantų morfologijos mokymo metodų apžvalga. Europos odontologijos švietimo žurnalas. 2018;22:e438–43.
Obrez A., Briggs S., Backman J., Goldstein L., Lamb S., Knight WG. Kliniškai reikšmingos dantų anatomijos dėstymas odontologijos mokymo programoje: novatoriško modulio aprašymas ir vertinimas. Jay Dent Ed. 2011;75:797–804.
Costa AK, Xavier TA, Paes-Junior TD, Andreatta-Filho OD, Borges AL. Sąkandžio sąlyčio ploto įtaka kaulinių defektų ir įtempių pasiskirstymui. „Practice J Contemp Dent“. 2014;15:699–704.
Sugars DA, Bader JD, Phillips SW, White BA, Brantley CF. Trūkstamų užpakalinių dantų nepakeitimo pasekmės. J Am Dent Assoc. 2000;131:1317–23.
Wang Hui, Xu Hui, Zhang Jing, Yu Sheng, Wang Ming, Qiu Jing ir kt. 3D spausdintų plastikinių dantų poveikis dantų morfologijos kurso rezultatams Kinijos universitete. BMC Medical Education. 2020;20:469.
Risnes S, Han K, Hadler-Olsen E, Sehik A. Dantų atpažinimo galvosūkis: dantų morfologijos mokymo ir mokymosi metodas. Europos odontologijos švietimo žurnalas. 2019;23:62–7.
Kirkup ML, Adams BN, Reiffes PE, Hesselbart JL, Willis LH Ar vaizdas vertas tūkstančio žodžių? „iPad“ technologijos efektyvumas ikiklinikinių odontologijos laboratorijų kursuose. Jay Dent Ed. 2019;83:398–406.
Goodacre CJ, Younan R, Kirby W, Fitzpatrick M. COVID-19 inicijuotas edukacinis eksperimentas: trijų savaičių intensyvaus dantų morfologijos kurso pirmo kurso bakalauro studentams dėstymas naudojant namų depiliaciją vašku ir internetinius seminarus. J Prosthetics. 2021;30:202–9.
Roy E, Bakr MM, George R. Virtualios realybės modeliavimo poreikis odontologijos švietime: apžvalga. „Saudi Dent Magazine“, 2017; 29:41–7.
Garson J. Dvidešimt penkerių papildytosios realybės švietimo metų apžvalga. Multimodalinė technologinė sąveika. 2021;5:37.
Tan SY, Arshad H., Abdullah A. Efektyvios ir galingos mobiliosios papildytosios realybės programos. Int J Adv Sci Eng Inf Technol. 2018;8:1672–8.
Wang M., Callaghan W., Bernhardt J., White K., Peña-Rios A. Papildytoji realybė švietime ir mokyme: mokymo metodai ir iliustraciniai pavyzdžiai. J Ambient intelligence. Human Computing. 2018;9:1391–402.
Pellas N., Fotaris P., Kazanidis I., Wells D. Mokymosi patirties gerinimas pradiniame ir viduriniame ugdyme: sisteminė naujausių žaidimais pagrįsto papildytos realybės mokymosi tendencijų apžvalga. Virtuali realybė. 2019;23:329–46.
Mazzuco A., Krassmann AL, Reategui E., Gomez RS Sisteminga papildytosios realybės chemijos ugdyme apžvalga. „Education Pastor“. 2022;10:e3325.
Akçayır M., Akçayır G. Papildytosios realybės švietime privalumai ir iššūkiai: sisteminė literatūros apžvalga. Edukologinės studijos, red. 2017; 20:1–11.
Dunleavy M., Dede S., Mitchell R. Įtraukiančių bendradarbiaujančių papildytosios realybės modeliavimų mokymo ir mokymosi galimybės ir apribojimai. Mokslo švietimo technologijų žurnalas. 2009;18:7-22.
Zheng KH, Tsai SK „Papildytos realybės galimybės mokantis gamtos mokslų: pasiūlymai būsimiems tyrimams“. Mokslo edukacijos technologijų žurnalas. 2013; 22: 449–62.
Kilistoff AJ, McKenzie L, D'Eon M, Trinder K. Žingsnis po žingsnio taikomų drožybos technikų efektyvumas odontologijos studentams. Jay Dent Ed. 2013;77:63–7.
Įrašo laikas: 2023 m. gruodžio 25 d.