综述:3D打印在医疗模拟教育中的应用:针对模拟教育者的知识、技能与态度范围综述

【字体: 时间:2025年08月26日 来源:3D Printing in Medicine 3,2 3.2

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  这篇综述系统梳理了3D打印(3DP)在医疗模拟教育(SBE)中的研究现状,重点探讨了模拟教育者所需的KSAs(知识、技能与态度)。通过PRISMA-ScR框架分析181项研究,揭示了3DP在提升模型真实性、技能培养和成本效益方面的潜力,同时指出教育者培训不足和方法学缺陷等挑战,为未来多中心研究和长期效果评估提供了方向。

  

背景

三维(3D)打印技术(又称增材制造)正快速重塑医疗模拟教育领域。这项技术通过精准、可定制的模型制造,为解剖教学、手术训练等场景提供了前所未有的可能性。然而,模拟教育者面对这一新兴工具时,其知识储备(如文件分段技术)、操作技能(如模型设计)和接受态度(如对成本效益的认知)尚未形成系统化体系。

研究目标与方法

本研究采用PRISMA-ScR框架,检索2000-2023年间PubMed、Medline等数据库的181项研究,覆盖36国113种期刊。73%的研究聚焦3D打印模型直接应用于教学,主要设计类型为单中心案例报告(81%)。通过主题分析,提炼出技术应用的核心价值与实施障碍。

核心发现

技术优势

  • 高仿真性:模型在神经(黄色标注)、血管(粉色)等解剖结构再现中表现优异,如前列腺近距离放疗训练模型[23]

  • 技能培养:在心脏手术、神经外科等高风险领域显著缩短学习曲线

  • 经济效益:相比传统方法,单例手术模型可节省约3720美元[36]

现存挑战

  • 模型功能局限(如无法完整模拟手术步骤)

  • 教育者存在"技术鸿沟":仅2项研究涉及模拟教育者培训

  • 研究质量参差:81%为单中心报告,缺乏对照组设计

创新应用

突破传统解剖教学,3D打印在患者沟通领域展现独特价值:

  • 彩色编码模型增强医患交流效率

  • 个性化病例模型支持临床决策

  • 开源平台(如可共享的STL文件库)降低技术门槛

未来方向

建议从三方面突破:

  1. 1.

    开发标准化教育者认证课程

  2. 2.

    探索AI辅助模型设计(如自动分段算法[38]

  3. 3.

    推进多中心随机对照试验

结论

作为扩散创新理论中的"早期采用者"技术,3D打印正在医疗教育领域完成从概念验证到规模应用的转型。其多维价值体系——涵盖教学有效性、经济性和跨学科协作潜力——预示着革命性的教育变革,但需要系统性支持政策和完善的质量标准作为发展基石。

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