Технология дополненной реальности (AR) доказала свою эффективность в отображении информации и рендеринге 3D-объектов. Хотя студенты обычно используют приложения AR на мобильных устройствах, пластиковые модели или 2D-изображения по-прежнему широко используются в упражнениях по вырезанию зубов. Из-за трехмерной природы зубов студенты, занимающиеся резьбой по зубам, сталкиваются с трудностями из-за отсутствия доступных инструментов, обеспечивающих последовательное руководство. В этом исследовании мы разработали тренировочный инструмент для резьбы по зубам на основе AR (AR-TCPT) и сравнили его с пластиковой моделью, чтобы оценить его потенциал в качестве тренировочного инструмента и опыт его использования.
Для имитации вырезания зубов мы последовательно создавали 3D-объект, включающий верхний клык и верхний первый премоляр (шаг 16), нижний первый премоляр (шаг 13) и нижний первый моляр (шаг 14). Каждому зубу были присвоены маркеры изображений, созданные с помощью программного обеспечения Photoshop. Было разработано мобильное приложение на основе дополненной реальности с использованием движка Unity. Для создания зубных моделей 52 участника были случайным образом распределены в контрольную группу (n = 26; с использованием пластиковых моделей зубов) или экспериментальную группу (n = 26; с использованием AR-TCPT). Для оценки пользовательского опыта использовался опросник из 22 пунктов. Сравнительный анализ данных проводился с использованием непараметрического критерия Манна-Уитни в программе SPSS.
AR-TCPT использует камеру мобильного устройства для обнаружения маркеров на изображении и отображения 3D-объектов фрагментов зубов. Пользователи могут манипулировать устройством, чтобы просмотреть каждый шаг или изучить форму зуба. Результаты опроса об опыте использования показали, что по сравнению с контрольной группой, использующей пластиковые модели, экспериментальная группа AR-TCPT показала значительно лучшие результаты в плане опыта создания моделей зубов.
По сравнению с традиционными пластиковыми моделями, AR-TCPT обеспечивает более удобный пользовательский опыт при создании моделей зубов. Инструмент легкодоступен, поскольку разработан для использования пользователями мобильных устройств. Необходимы дальнейшие исследования для определения образовательного влияния AR-TCPT на количественную оценку созданных моделей зубов, а также на индивидуальные навыки моделирования у пользователей.
Изучение морфологии зубов и практические упражнения являются важной частью стоматологической учебной программы. Этот курс предоставляет теоретическое и практическое руководство по морфологии, функциям и непосредственному моделированию зубных структур [1, 2]. Традиционный метод обучения заключается в теоретическом изучении, а затем в выполнении моделирования зубов на основе изученных принципов. Студенты используют двухмерные (2D) изображения зубов и пластиковые модели для моделирования зубов на восковых или гипсовых блоках [3, 4, 5]. Понимание морфологии зубов имеет решающее значение для реставрационного лечения и изготовления зубных протезов в клинической практике. Правильное соотношение между антагонистическими и проксимальными зубами, определяемое их формой, необходимо для поддержания окклюзионной и позиционной стабильности [6, 7]. Хотя стоматологические курсы могут помочь студентам получить глубокое понимание морфологии зубов, они все еще сталкиваются с трудностями в процессе моделирования, связанными с традиционной практикой.
Новички в практике дентальной морфологии сталкиваются с проблемой интерпретации и воспроизведения 2D-изображений в трехмерном (3D) формате [8,9,10]. Формы зубов обычно представляются в виде двухмерных рисунков или фотографий, что затрудняет визуализацию дентальной морфологии. Кроме того, необходимость быстрого выполнения зубопротезирования в ограниченном пространстве и времени, в сочетании с использованием 2D-изображений, затрудняет для студентов концептуальное осмысление и визуализацию 3D-форм [11]. Хотя пластиковые модели зубов (которые могут быть представлены в частично завершенном или окончательном виде) помогают в обучении, их использование ограничено, поскольку коммерческие пластиковые модели часто имеют предопределенную форму и ограничивают возможности практики для преподавателей и студентов [4]. Кроме того, эти модели для упражнений принадлежат учебному заведению и не могут быть приобретены отдельными студентами, что приводит к увеличению нагрузки на упражнения в отведенное для занятий время. Преподаватели часто обучают большое количество студентов во время практики и часто полагаются на традиционные методы обучения, что может привести к длительному ожиданию обратной связи от преподавателя на промежуточных этапах протезирования [12]. Следовательно, существует необходимость в руководстве по резьбе, которое облегчит практику резьбы по зубам и позволит преодолеть ограничения, накладываемые пластиковыми моделями.
Технология дополненной реальности (AR) стала перспективным инструментом для улучшения процесса обучения. Накладывая цифровую информацию на реальную среду, технология AR может обеспечить студентам более интерактивный и захватывающий опыт [13]. Гарсон [14], опираясь на 25-летний опыт первых трех поколений классификации образования с использованием AR, утверждал, что использование экономически эффективных мобильных устройств и приложений (через мобильные устройства и приложения) во втором поколении AR значительно улучшило характеристики достижения образовательных целей. После создания и установки мобильные приложения позволяют камере распознавать и отображать дополнительную информацию о распознанных объектах, тем самым улучшая пользовательский опыт [15, 16]. Технология AR работает путем быстрого распознавания кода или метки изображения камерой мобильного устройства, отображая наложенную 3D-информацию при обнаружении [17]. Манипулируя мобильными устройствами или маркерами изображений, пользователи могут легко и интуитивно наблюдать и понимать 3D-структуры [18]. В обзоре Акчайыра и Акчайыра [19] было установлено, что дополненная реальность повышает «удовольствие» и успешно «повышает уровень вовлеченности в обучение». Однако из-за сложности данных технология может быть «сложной в использовании для студентов» и вызывать «когнитивную перегрузку», требуя дополнительных методических рекомендаций [19, 20, 21]. Поэтому следует приложить усилия для повышения образовательной ценности дополненной реальности за счет повышения удобства использования и снижения перегрузки, связанной со сложностью задач. Эти факторы необходимо учитывать при использовании технологии дополненной реальности для создания образовательных инструментов для практики резьбы по зубам.
Для эффективного обучения студентов резьбе по зубам с использованием дополненной реальности необходимо следовать непрерывному процессу. Такой подход может помочь уменьшить вариативность и способствовать приобретению навыков [22]. Начинающие резчики могут улучшить качество своей работы, следуя пошаговому цифровому процессу резьбы по зубам [23]. Фактически, пошаговый подход к обучению показал свою эффективность в освоении навыков скульптуры за короткое время и минимизации ошибок в окончательном дизайне реставрации [24]. В области реставрации зубов использование процессов гравировки на поверхности зубов является эффективным способом помочь студентам улучшить свои навыки [25]. Целью данного исследования было разработать инструмент для практики резьбы по зубам на основе дополненной реальности (AR-TCPT), подходящий для мобильных устройств, и оценить его пользовательский опыт. Кроме того, в исследовании сравнивался пользовательский опыт AR-TCPT с традиционными моделями из стоматологической смолы, чтобы оценить потенциал AR-TCPT как практического инструмента.
AR-TCPT — это приложение, разработанное для мобильных устройств с использованием технологии дополненной реальности (AR). Этот инструмент предназначен для пошагового создания 3D-моделей верхних клыков, первых верхних премоляров, первых нижних премоляров и первых нижних моляров. Первоначальное 3D-моделирование проводилось с помощью 3D Studio Max (2019, Autodesk Inc., США), а окончательное — с помощью программного пакета Zbrush 3D (2019, Pixologic Inc., США). Разметка изображений выполнялась с помощью программного обеспечения Photoshop (Adobe Master Collection CC 2019, Adobe Inc., США), разработанного для стабильного распознавания камерами мобильных устройств, в движке Vuforia (PTC Inc., США; http:///developer.vuforia.com). Приложение дополненной реальности реализовано с использованием движка Unity (12 марта 2019 г., Unity Technologies, США) и впоследствии установлено и запущено на мобильном устройстве. Для оценки эффективности AR-TCPT как инструмента для практики резьбы по зубам, участники были случайным образом отобраны из числа студентов курса стоматологической морфологии 2023 года выпуска для формирования контрольной и экспериментальной групп. Участники экспериментальной группы использовали AR-TCPT, а участники контрольной группы — пластиковые модели из набора для пошаговой резьбы по зубам (Nissin Dental Co., Япония). После выполнения задания по резьбе зубов было проведено исследование и сравнение пользовательского опыта использования каждого инструмента. Схема исследования представлена на рисунке 1. Данное исследование проводилось с одобрения Институционального наблюдательного совета Южно-Сеульского национального университета (номер IRB: NSU-202210-003).
3D-моделирование используется для последовательного отображения морфологических характеристик выступающих и вогнутых структур мезиальной, дистальной, щечной, язычной и окклюзионной поверхностей зубов в процессе моделирования. Верхний клык и верхний первый премоляр были смоделированы как уровень 16, нижний первый премоляр — как уровень 13, а нижний первый моляр — как уровень 14. Предварительное моделирование отображает части, которые необходимо удалить и сохранить, в порядке, соответствующем рентгеновским снимкам, как показано на рисунке 2. Окончательная последовательность моделирования зуба показана на рисунке 3. В окончательной модели текстуры, гребни и бороздки описывают углубленную структуру зуба, а информация с изображения включается для управления процессом моделирования и выделения структур, требующих особого внимания. В начале этапа моделирования каждая поверхность кодируется цветом, указывающим на ее ориентацию, а восковой блок помечается сплошными линиями, указывающими на части, которые необходимо удалить. Мезиальная и дистальная поверхности зуба отмечены красными точками, указывающими на точки контакта зуба с поверхностью, которые останутся в виде выступов и не будут удалены в процессе лепки. На окклюзионной поверхности красные точки отмечают каждый бугорок как сохранившийся, а красные стрелки указывают направление гравировки при резке воскового блока. 3D-моделирование сохранившихся и удаленных частей позволяет подтвердить морфологию удаленных частей на последующих этапах лепки из воскового блока.
Создание предварительных симуляций 3D-объектов в пошаговом процессе моделирования зубов. a: Мезиальная поверхность первого верхнего премоляра; b: Слегка верхняя и мезиальная вестибулярные поверхности первого верхнего премоляра; c: Мезиальная поверхность первого верхнего моляра; d: Слегка верхняя поверхность первого верхнего моляра и мезиобуккальная поверхность. B – щека; La – вестибулярный звук; M – медиальный звук.
Трехмерные (3D) объекты представляют собой пошаговый процесс обработки зубов. На этом фото показан готовый 3D-объект после моделирования первого верхнего моляра, демонстрирующий детали и текстуры для каждого последующего этапа. Вторые данные 3D-моделирования включают окончательный 3D-объект, обработанный на мобильном устройстве. Пунктирные линии представляют собой равномерно разделенные участки зуба, а разделенные участки — те, которые необходимо удалить, прежде чем можно будет включить участок, содержащий сплошную линию. Красная 3D-стрелка указывает направление обработки зуба, красный круг на дистальной поверхности указывает область контакта зуба, а красный цилиндр на окклюзионной поверхности указывает бугорок зуба. a: пунктирные линии, сплошные линии, красные круги на дистальной поверхности и этапы, указывающие на съемный восковой блок. b: Примерное завершение формирования первого моляра верхней челюсти. c: Детальный вид первого верхнего моляра, красная стрелка указывает направление зуба и резьбы распорки, красный цилиндрический бугорок, сплошная линия указывает часть, которую необходимо обрезать на окклюзионной поверхности. d: Полный верхний первый моляр.
Для облегчения идентификации последовательных этапов резьбы с помощью мобильного устройства были подготовлены четыре маркера изображений для первого моляра нижней челюсти, первого премоляра нижней челюсти, первого моляра верхней челюсти и клыка верхней челюсти. Маркеры изображений были разработаны с использованием программного обеспечения Photoshop (2020, Adobe Co., Ltd., Сан-Хосе, Калифорния) и использовали круглые числовые символы и повторяющийся фоновый узор для различения каждого зуба, как показано на рисунке 4. Высококачественные маркеры изображений были созданы с помощью движка Vuforia (программное обеспечение для создания маркеров дополненной реальности), а затем созданы и сохранены с помощью движка Unity после получения пятизвездочного рейтинга распознавания для одного типа изображений. 3D-модель зуба постепенно связывалась с маркерами изображений, и его положение и размер определялись на основе этих маркеров. Использовался движок Unity и приложения для Android, которые можно установить на мобильные устройства.
Метки изображений. На этих фотографиях показаны метки изображений, использованные в данном исследовании, которые камера мобильного устройства распознала по типу зуба (номер в каждом кружке). a: первый моляр нижней челюсти; b: первый премоляр нижней челюсти; c: первый моляр верхней челюсти; d: клык верхней челюсти.
Участники были набраны из числа студентов первого курса практического курса по морфологии зубов кафедры гигиены полости рта Университета Сон, провинция Кёнгидо. Потенциальные участники были проинформированы о следующем: (1) Участие является добровольным и не предполагает какого-либо финансового или академического вознаграждения; (2) Контрольная группа будет использовать пластиковые модели, а экспериментальная группа — мобильное приложение дополненной реальности (AR); (3) Эксперимент продлится три недели и будет включать три зуба; (4) Пользователи Android получат ссылку для установки приложения, а пользователи iOS — устройство Android с установленным приложением AR-TCPT; (5) Приложение AR-TCPT будет работать одинаково на обеих системах; (6) Контрольная и экспериментальная группы будут распределены случайным образом; (7) Изготовление моделей зубов будет проводиться в разных лабораториях; (8) После эксперимента будет проведено 22 исследования; (9) Контрольная группа сможет использовать приложение AR-TCPT после эксперимента. Всего 52 участника вызвались добровольно, и от каждого участника была получена онлайн-форма согласия. Контрольная (n = 26) и экспериментальная (n = 26) группы были случайным образом распределены с использованием функции случайного выбора в Microsoft Excel (2016, Редмонд, США). На рисунке 5 показана схема набора участников и экспериментального дизайна в виде блок-схемы.
Цель исследования – изучить опыт участников при работе с пластиковыми моделями и приложениями дополненной реальности.
Начиная с 27 марта 2023 года, экспериментальная и контрольная группы в течение трех недель использовали AR-TCPT и пластиковые модели для создания трех зубов соответственно. Участники создавали премоляры и моляры, включая первый нижний моляр, первый нижний премоляр и первый верхний премоляр, все со сложными морфологическими особенностями. Верхние клыки в скульптуру не включались. Участникам отводилось три часа в неделю на создание одного зуба. После изготовления зуба извлекались пластиковые модели и маркеры изображений контрольной и экспериментальной групп соответственно. Без распознавания меток изображений 3D-объекты зубов не улучшаются с помощью AR-TCPT. Чтобы предотвратить использование других инструментов для тренировки, экспериментальная и контрольная группы тренировались в создании зубов в отдельных комнатах. Обратная связь по форме зубов предоставлялась через три недели после окончания эксперимента, чтобы ограничить влияние инструкций преподавателя. Анкетирование проводилось после завершения создания первых нижних моляров на третьей неделе апреля. Использовалась модифицированная анкета Сандерса и др. Альфала и др. использовали 23 вопроса из [26]. [27] оценивали различия в форме сердца между тренировочными инструментами. Однако в этом исследовании один пункт для прямой манипуляции на каждом уровне был исключен из работы Альфала и др. [27]. 22 пункта, использованные в этом исследовании, показаны в таблице 1. Контрольная и экспериментальная группы имели значения α Кронбаха 0,587 и 0,912 соответственно.
Анализ данных проводился с использованием статистического программного обеспечения SPSS (версия 25.0, IBM Co., Армонк, Нью-Йорк, США). Для проверки значимости использовался двусторонний тест на уровне значимости 0,05. Для анализа общих характеристик, таких как пол, возраст, место жительства и опыт работы с зубными протезами, использовался точный тест Фишера, чтобы подтвердить распределение этих характеристик между контрольной и экспериментальной группами. Результаты теста Шапиро-Уилка показали, что данные опроса не имеют нормального распределения (p < 0,05). Поэтому для сравнения контрольной и экспериментальной групп использовался непараметрический U-тест Манна-Уитни.
Инструменты, используемые участниками во время упражнения по созданию зубных моделей, показаны на рисунке 6. На рисунке 6a показана пластиковая модель, а на рисунках 6b-d — AR-TCPT, используемая на мобильном устройстве. AR-TCPT использует камеру устройства для идентификации маркеров изображения и отображает на экране улучшенную 3D-модель зуба, которой участники могут манипулировать и наблюдать в режиме реального времени. Кнопки «Следующий» и «Предыдущий» на мобильном устройстве позволяют детально наблюдать за этапами создания модели и морфологическими характеристиками зубов. Для создания зуба пользователи AR-TCPT последовательно сравнивают улучшенную 3D-модель зуба на экране с восковым блоком.
Практика резьбы по зубам. На этой фотографии показано сравнение традиционной практики резьбы по зубам (ТКЗ) с использованием пластиковых моделей и пошаговой ТКЗ с использованием инструментов дополненной реальности. Студенты могут наблюдать за этапами 3D-резки, нажимая кнопки «Далее» и «Назад». a: Пластиковая модель из набора пошаговых моделей для резьбы по зубам. b: ТКЗ с использованием инструмента дополненной реальности на первом этапе формирования первого премоляра нижней челюсти. c: ТКЗ с использованием инструмента дополненной реальности на заключительном этапе формирования первого премоляра нижней челюсти. d: Процесс определения гребней и борозд. IM — метка изображения; MD — мобильное устройство; NSB — кнопка «Далее»; PSB — кнопка «Назад»; SMD — держатель мобильного устройства; TC — стоматологический гравировальный станок; W — восковой блок
Между двумя группами случайно отобранных участников не было существенных различий по полу, возрасту, месту жительства и опыту работы с зубными протезами (p > 0,05). Контрольная группа состояла из 96,2% женщин (n = 25) и 3,8% мужчин (n = 1), тогда как экспериментальная группа состояла только из женщин (n = 26). Контрольная группа состояла из 61,5% (n = 16) участников в возрасте 20 лет, 26,9% (n = 7) участников в возрасте 21 года и 11,5% (n = 3) участников в возрасте ≥ 22 лет, а экспериментальная контрольная группа состояла из 73,1% (n = 19) участников в возрасте 20 лет, 19,2% (n = 5) участников в возрасте 21 года и 7,7% (n = 2) участников в возрасте ≥ 22 лет. Что касается места жительства, 69,2% (n=18) участников контрольной группы проживали в провинции Кёнгидо, а 23,1% (n=6) — в Сеуле. Для сравнения, 50,0% (n=13) участников экспериментальной группы проживали в провинции Кёнгидо, а 46,2% (n=12) — в Сеуле. Доля участников контрольной и экспериментальной групп, проживающих в Инчхоне, составляла 7,7% (n=2) и 3,8% (n=1) соответственно. В контрольной группе 25 участников (96,2%) не имели предыдущего опыта резьбы по зубам. Аналогично, 26 участников (100%) в экспериментальной группе также не имели предыдущего опыта резьбы по зубам.
В таблице 2 представлены описательные статистические данные и статистические сравнения ответов каждой группы на 22 вопроса анкеты. Между группами наблюдались значительные различия в ответах на каждый из 22 вопросов анкеты (p < 0,01). По сравнению с контрольной группой, экспериментальная группа имела более высокие средние баллы по 21 вопросу анкеты. Только по вопросу 20 (Q20) контрольная группа получила более высокий балл, чем экспериментальная группа. Гистограмма на рисунке 7 наглядно демонстрирует разницу в средних баллах между группами. Таблица 2; рисунок 7 также показывает результаты пользовательского опыта для каждого проекта. В контрольной группе вопрос с наивысшим баллом — Q21, а вопрос с самым низким баллом — Q6. В экспериментальной группе вопрос с наивысшим баллом — Q13, а вопрос с самым низким баллом — Q20. Как показано на рисунке 7, наибольшая разница в средних баллах между контрольной и экспериментальной группами наблюдается по вопросу Q6, а наименьшая — по вопросу Q22.
Сравнение результатов анкетирования. Гистограмма, сравнивающая средние баллы контрольной группы, использующей пластиковую модель, и экспериментальной группы, использующей приложение дополненной реальности. AR-TCPT — инструмент для практики резьбы по дереву на основе дополненной реальности.
Технология дополненной реальности (AR) становится все более популярной в различных областях стоматологии, включая клиническую эстетику, челюстно-лицевую хирургию, реставрационные технологии, дентальную морфологию и имплантологию, а также моделирование [28, 29, 30, 31]. Например, Microsoft HoloLens предоставляет передовые инструменты дополненной реальности для улучшения стоматологического образования и планирования хирургических операций [32]. Технология виртуальной реальности также предоставляет среду моделирования для обучения дентальной морфологии [33]. Хотя эти технологически продвинутые, зависящие от аппаратного обеспечения, головные дисплеи еще не получили широкого распространения в стоматологическом образовании, мобильные приложения AR могут улучшить навыки клинического применения и помочь пользователям быстро понять анатомию [34, 35]. Технология AR также может повысить мотивацию и интерес студентов к изучению дентальной морфологии и обеспечить более интерактивный и увлекательный процесс обучения [36]. Инструменты обучения AR помогают студентам визуализировать сложные стоматологические процедуры и анатомию в 3D [37], что имеет решающее значение для понимания дентальной морфологии.
Влияние 3D-печатных пластиковых моделей зубов на обучение морфологии зубов уже лучше, чем учебники с 2D-изображениями и объяснениями [38]. Однако цифровизация образования и технологический прогресс сделали необходимым внедрение различных устройств и технологий в здравоохранение и медицинское образование, включая стоматологическое образование [35]. Преподаватели сталкиваются с проблемой преподавания сложных концепций в быстро развивающейся и динамичной области [39], что требует использования различных практических инструментов в дополнение к традиционным моделям зубов из смолы для помощи студентам в практике зуботехнического моделирования. Поэтому в данном исследовании представлен практический инструмент AR-TCPT, использующий технологию дополненной реальности для помощи в практике морфологии зубов.
Исследование пользовательского опыта приложений дополненной реальности имеет решающее значение для понимания факторов, влияющих на использование мультимедиа [40]. Положительный пользовательский опыт дополненной реальности может определять направление ее развития и совершенствования, включая ее назначение, простоту использования, плавность работы, отображение информации и взаимодействие [41]. Как показано в таблице 2, за исключением вопроса 20, экспериментальная группа, использующая AR-TCPT, получила более высокие оценки пользовательского опыта по сравнению с контрольной группой, использующей пластиковые модели. По сравнению с пластиковыми моделями, опыт использования AR-TCPT в практике стоматологической резьбы был высоко оценен. Оценки включают понимание, визуализацию, наблюдение, повторение, полезность инструментов и разнообразие точек зрения. Преимущества использования AR-TCPT включают быстрое понимание, эффективную навигацию, экономию времени, развитие навыков доклинической гравировки, всестороннее покрытие, улучшенное обучение, снижение зависимости от учебников, а также интерактивный, приятный и информативный характер опыта. AR-TCPT также облегчает взаимодействие с другими инструментами практики и обеспечивает четкое изображение с разных точек зрения.
Как показано на рисунке 7, в вопросе 20 AR-TCPT было предложено дополнительное замечание: для помощи студентам в выполнении работы по изготовлению зубных протезов необходим комплексный графический пользовательский интерфейс, демонстрирующий все этапы этого процесса. Демонстрация всего процесса изготовления зубных протезов имеет решающее значение для развития навыков перед началом лечения пациентов. Экспериментальная группа получила наивысший балл в вопросе 13, фундаментальном вопросе, связанном с развитием навыков изготовления зубных протезов и улучшением пользовательских навыков перед началом лечения пациентов, что подчеркивает потенциал этого инструмента в практике изготовления зубных протезов. Пользователи хотят применять полученные навыки в клинической практике. Однако необходимы дальнейшие исследования для оценки развития и эффективности реальных навыков изготовления зубных протезов. В вопросе 6 спрашивалось, можно ли при необходимости использовать пластиковые модели и AR-TCPT, и ответы на этот вопрос показали наибольшую разницу между двумя группами. В качестве мобильного приложения AR-TCPT оказалось более удобным в использовании по сравнению с пластиковыми моделями. Однако доказать эффективность AR-приложений в обучении, основываясь только на пользовательском опыте, по-прежнему сложно. Необходимы дальнейшие исследования для оценки влияния AR-TCPT на готовые зубные протезы. Однако в данном исследовании высокие оценки пользовательского опыта AR-TCPT указывают на его потенциал как практического инструмента.
Данное сравнительное исследование показывает, что AR-TCPT может стать ценной альтернативой или дополнением к традиционным пластиковым моделям в стоматологических кабинетах, поскольку получило отличные оценки с точки зрения удобства использования. Однако для определения его превосходства потребуются дальнейшие количественные исследования инструкторами по промежуточной и окончательной обработке костных моделей. Кроме того, необходимо проанализировать влияние индивидуальных различий в способностях к пространственному восприятию на процесс обработки и конечный результат. Стоматологические возможности различаются от человека к человеку, что может влиять на процесс обработки и конечный результат. Поэтому необходимы дополнительные исследования для подтверждения эффективности AR-TCPT как инструмента для стоматологической практики обработки костных моделей и для понимания модулирующей и опосредующей роли применения дополненной реальности в процессе обработки. Будущие исследования должны быть сосредоточены на оценке разработки и оценки инструментов для стоматологической морфологии с использованием передовой технологии дополненной реальности HoloLens.
В заключение, данное исследование демонстрирует потенциал AR-TCPT как инструмента для практики 3D-моделирования зубов, поскольку он предоставляет студентам инновационный и интерактивный опыт обучения. По сравнению с группой, использовавшей традиционные пластиковые модели, группа, применявшая AR-TCPT, показала значительно более высокие оценки пользовательского опыта, включая такие преимущества, как более быстрое понимание, улучшенное обучение и снижение зависимости от учебников. Благодаря знакомой технологии и простоте использования, AR-TCPT предлагает многообещающую альтернативу традиционным пластиковым инструментам и может помочь новичкам в 3D-моделировании. Однако необходимы дальнейшие исследования для оценки его образовательной эффективности, включая его влияние на навыки моделирования и количественную оценку созданных зубов.
Наборы данных, использованные в этом исследовании, доступны по обоснованному запросу у соответствующего автора.
Богацки Р.Е., Бест А., Эбби Л.М. Исследование эквивалентности компьютерной программы обучения анатомии зубов. Jay Dent Ed. 2004;68:867–71.
Абу Эйд Р., Эван К., Фоли Дж., Овейс Й., Джаясингхе Дж. Самостоятельное обучение и создание зубных моделей для изучения морфологии зубов: взгляды студентов Абердинского университета, Шотландия. Jay Dent Ed. 2013;77:1147–53.
Лоун М., МакКенна Дж. П., Крайан Дж. Ф., Даунер Э. Дж., Тулуз А. Обзор методов обучения морфологии зубов, используемых в Великобритании и Ирландии. Европейский журнал стоматологического образования. 2018;22:e438–43.
Обрез А., Бриггс С., Бэкман Дж., Голдштейн Л., Лэмб С., Найт В.Г. Преподавание клинически значимой стоматологической анатомии в стоматологической программе: описание и оценка инновационного модуля. Jay Dent Ed. 2011;75:797–804.
Коста А.К., Ксавье Т.А., Паес-Жюниор Т.Д., Андреатта-Фильо О.Д., Борхес А.Л. Влияние площади окклюзионного контакта на дефекты бугорков и распределение напряжений. Practice J Contemp Dent. 2014;15:699–704.
Sugars DA, Bader JD, Phillips SW, White BA, Brantley CF. Последствия невозмещения отсутствующих задних зубов. J Am Dent Assoc. 2000;131:1317–23.
Ван Хуэй, Сюй Хуэй, Чжан Цзин, Юй Шэн, Ван Мин, Цю Цзин и др. Влияние напечатанных на 3D-принтере пластиковых зубов на успеваемость по курсу морфологии зубов в китайском университете. BMC Medical Education. 2020;20:469.
Риснес С., Хан К., Хадлер-Ольсен Э., Сехик А. Головоломка для идентификации зубов: метод обучения и изучения морфологии зубов. Европейский журнал стоматологического образования. 2019;23:62–7.
Киркуп М.Л., Адамс Б.Н., Рейффес П.Е., Хессельбарт Дж.Л., Уиллис Л.Х. Стоит ли картинка тысячи слов? Эффективность технологии iPad в доклинических курсах зуботехнической лаборатории. Jay Dent Ed. 2019;83:398–406.
Гудакр К. Дж., Юнан Р., Кирби В., Фицпатрик М. Образовательный эксперимент, инициированный COVID-19: использование домашнего воскового моделирования и вебинаров для обучения студентов первого курса трехнедельному интенсивному курсу по морфологии зубов. Журнал протезирования. 2021;30:202–9.
Рой Э., Бакр М.М., Джордж Р. Необходимость использования симуляций виртуальной реальности в стоматологическом образовании: обзор. Журнал Saudi Dent Magazine, 2017; 29:41-7.
Гарсон Дж. Обзор двадцати пяти лет образования с использованием дополненной реальности. Мультимодальное технологическое взаимодействие. 2021;5:37.
Тан С.Й., Аршад Х., Абдулла А. Эффективные и мощные мобильные приложения дополненной реальности. Int J Adv Sci Eng Inf Technol. 2018;8:1672–8.
Ван М., Каллахан В., Бернхардт Дж., Уайт К., Пенья-Риос А. Дополненная реальность в образовании и обучении: методы преподавания и показательные примеры. Журнал «Окружающий интеллект. Вычисления с участием человека». 2018;9:1391–402.
Пеллас Н., Фотарис П., Казанидис И., Уэллс Д. Улучшение процесса обучения в начальной и средней школе: систематический обзор последних тенденций в обучении с использованием дополненной реальности на основе игр. Виртуальная реальность. 2019;23:329–46.
Маццуко А., Крассманн А.Л., Реатеги Э., Гомес Р.С. Систематический обзор дополненной реальности в химическом образовании. Education Pastor. 2022;10:e3325.
Акчайыр М., Акчайыр Г. Преимущества и проблемы, связанные с дополненной реальностью в образовании: систематический обзор литературы. Образовательные исследования, изд. 2017; 20:1–11.
Данливи М., Деде С., Митчелл Р. Потенциал и ограничения иммерсивных совместных симуляций дополненной реальности для преподавания и обучения. Журнал научного образования и технологий. 2009;18:7-22.
Чжэн К.Х., Цай С.К. Возможности дополненной реальности в изучении естественных наук: предложения для будущих исследований. Журнал технологий научного образования. 2013;22:449–62.
Килистофф А.Дж., Маккензи Л., Д'Эон М., Триндер К. Эффективность пошаговых техник резьбы для студентов-стоматологов. Jay Dent Ed. 2013;77:63–7.
Дата публикации: 25 декабря 2023 г.