Technologia rzeczywistości rozszerzonej (AR) okazała się skuteczna w wyświetlaniu informacji i renderowaniu obiektów 3D. Chociaż uczniowie często korzystają z aplikacji AR za pośrednictwem urządzeń mobilnych, modele z tworzywa sztucznego lub obrazy 2D są nadal szeroko stosowane w ćwiczeniach cięcia zębów. Ze względu na trójwymiarowy charakter zębów uczniowie rzeźby dentystycznej stoją przed wyzwaniami z powodu braku dostępnych narzędzi, które zapewniają spójne wskazówki. W tym badaniu opracowaliśmy narzędzie do treningu rzeźby dentystycznej opartej na AR (AR-TCPT) i porównaliśmy je z modelem plastikowym, aby ocenić jego potencjał jako narzędzie do ćwiczeń i doświadczenie z jego użyciem.
Aby symulować zęby cięcia, sekwencyjnie utworzyliśmy obiekt 3D, który obejmował szczękę i pierwszą przedtrzonową (krok 16), pierwszy przedtrzonowy (etap 13) i pierwszą trzonowcową (krok 14). Markery obrazów utworzone za pomocą oprogramowania Photoshop zostały przypisane do każdego zęba. Opracował aplikację mobilną opartą na AR przy użyciu silnika Unity. W przypadku rzeźby dentystycznej 52 uczestników zostało losowo przydzielonych do grupy kontrolnej (n = 26; przy użyciu plastikowych modeli dentystycznych) lub grupy eksperymentalnej (n = 26; za pomocą AR-TCPT). Do oceny doświadczenia użytkownika wykorzystano 22-elementowy kwestionariusz. Analiza danych porównawczych przeprowadzono przy użyciu nieparametrycznego testu U Manna-Whitneya za pośrednictwem programu SPSS.
AR-TCPT używa aparatu urządzenia mobilnego do wykrywania markerów obrazu i wyświetlania obiektów 3D fragmentów zębów. Użytkownicy mogą manipulować urządzeniem, aby przejrzeć każdy krok lub zbadać kształt zęba. Wyniki ankiety dotyczącej doświadczenia użytkownika wykazały, że w porównaniu z grupą kontrolną przy użyciu modeli plastikowych grupa eksperymentalna AR-TCPT uzyskała znacznie wyższe wyniki w zakresie rzeźbienia zębów.
W porównaniu z tradycyjnymi plastikowymi modelami AR-TCPT zapewnia lepsze wrażenia użytkownika podczas rzeźbienia zębów. Narzędzie jest łatwe w dostępie, ponieważ jest przeznaczone przez użytkowników na urządzeniach mobilnych. Konieczne są dalsze badania w celu ustalenia wpływu edukacyjnego AR-TCTP na kwantyfikację grawerowanych zębów, a także indywidualne zdolności rzeźby użytkownika.
Morfologia dentystyczna i ćwiczenia praktyczne są ważną częścią programu nauczania dentystycznego. Ten kurs zapewnia teoretyczne i praktyczne wskazówki dotyczące morfologii, funkcji i bezpośredniego rzeźbienia struktur zębów [1, 2]. Tradycyjną metodą nauczania jest badanie teoretyczne, a następnie wykonywanie rzeźbienia zębów w oparciu o zasady. Uczniowie używają dwuwymiarowych (2D) obrazów zębów i tworzyw sztucznych do wyrzeźbienia zębów na blokach woskowych lub gipsowych [3,4,5]. Zrozumienie morfologii dentystycznej ma kluczowe znaczenie dla leczenia odbudowy i wytwarzania uzupełnień dentystycznych w praktyce klinicznej. Prawidłowy związek między zębami antagonistycznymi i proksymalnymi, jak wskazano ich kształt, jest niezbędny do utrzymania stabilności okluzyjnej i pozycyjnej [6, 7]. Chociaż kursy dentystyczne mogą pomóc uczniom w dokładnym zrozumieniu morfologii dentystycznej, nadal stoją przed wyzwaniami w procesie cięcia związanym z tradycyjnymi praktykami.
Nowicjusze z praktyki morfologii dentystycznej stoją przed wyzwaniem interpretacji i odtwarzania obrazów 2D w trzech wymiarach (3D) [8,9,10]. Kształty zęby są zwykle reprezentowane przez dwuwymiarowe rysunki lub zdjęcia, co prowadzi do trudności w wizualizacji morfologii zębów. Ponadto potrzeba szybkiego wykonywania rzeźby dentystycznej w ograniczonej przestrzeni i czasie, w połączeniu z użyciem obrazów 2D, utrudnia uczniom konceptualizację i wizualizację kształtów 3D [11]. Chociaż plastikowe modele dentystyczne (które można zaprezentować jako częściowo ukończone lub w formie końcowej) pomagają w nauczaniu, ich stosowanie jest ograniczone, ponieważ komercyjne modele tworzyw sztucznych są często predefiniowane i ograniczają możliwości praktyki dla nauczycieli i uczniów [4]. Ponadto te modele ćwiczeń są własnością instytucji edukacyjnej i nie mogą być własnością poszczególnych studentów, co powoduje zwiększone obciążenie ćwiczeń w przydzielonym czasie. Trenerzy często instruują dużą liczbę uczniów podczas ćwiczeń i często polegają na tradycyjnych metodach ćwiczeń, co może powodować długie oczekiwanie na informacje zwrotne trenera na pośrednich etapach rzeźby [12]. Dlatego istnieje potrzeba rzeźbienia, aby ułatwić praktykę rzeźbienia zębów i złagodzić ograniczenia nałożone przez modele tworzyw sztucznych.
Technologia rozszerzonej rzeczywistości (AR) stała się obiecującym narzędziem do poprawy edukacji. Nakładając informacje cyfrowe do prawdziwego środowiska, technologia AR może zapewnić uczniom bardziej interaktywne i wciągające doświadczenie [13]. Garzón [14] narysował 25-letnie doświadczenie z pierwszymi trzema pokoleniami klasyfikacji edukacji AR i argumentował, że korzystanie z opłacalnych urządzeń i aplikacji mobilnych (za pośrednictwem urządzeń i aplikacji mobilnych) w drugiej generacji AR znacznie poprawiło osiągnięcia edukacyjne Charakterystyka. . Po utworzeniu i zainstalowaniu aplikacje mobilne pozwalają aparatu rozpoznać i wyświetlać dodatkowe informacje o rozpoznanych obiektach, poprawiając w ten sposób wrażenia użytkownika [15, 16]. Technologia AR działa poprzez szybkie rozpoznanie kodu lub znacznika obrazu z aparatu urządzenia mobilnego, wyświetlając nakładane informacje 3D po wykryciu [17]. Poprzez manipulowanie urządzeniami mobilnymi lub markerami obrazu użytkownicy mogą łatwo i intuicyjnie obserwować i rozumieć struktury 3D [18]. W recenzji Akçayır i Akçayır [19] stwierdzono, że AR zwiększa „zabawę” i skutecznie „zwiększa poziom uczestnictwa w nauce”. Jednak ze względu na złożoność danych technologia może być „trudna dla studentów” i powodować „przeciążenie poznawcze”, wymagające dodatkowych zaleceń instruktażowych [19, 20, 21]. Dlatego należy podjąć wysiłki w celu zwiększenia wartości edukacyjnej AR poprzez zwiększenie użyteczności i zmniejszenie złożoności zadań. Czynniki te należy wziąć pod uwagę przy użyciu technologii AR do tworzenia narzędzi edukacyjnych do praktyki rzeźbienia zębów.
Aby skutecznie poprowadzić uczniów rzeźbienia dentystycznego za pomocą środowisk AR, należy przestrzegać ciągłego procesu. Takie podejście może pomóc zmniejszyć zmienność i promować pozyskiwanie umiejętności [22]. Początkowe rzeźbiarzy mogą poprawić jakość swojej pracy, postępując zgodnie z cyfrowym krokiem krok po kroku procesu rzeźbienia zęba [23]. W rzeczywistości wykazano, że podejście treningowe krok po kroku jest skuteczne w opanowaniu umiejętności rzeźby w krótkim czasie i minimalizowaniu błędów w końcowym projekcie odbudowy [24]. W dziedzinie przywracania dentystycznego stosowanie procesów grawerowania na powierzchni zębów jest skutecznym sposobem na pomoc uczniom poprawić ich umiejętności [25]. To badanie miało na celu opracowanie opartego na AR narzędzia do praktyki rzeźby dentystycznej (AR-TCPT) odpowiednie dla urządzeń mobilnych i ocena jego wrażenia użytkownika. Ponadto w badaniu porównano wrażenia użytkownika AR-TCPT z tradycyjnymi modelami żywicy dentystycznej w celu oceny potencjału AR-TCPT jako praktycznego narzędzia.
AR-TCPT jest przeznaczony do urządzeń mobilnych za pomocą technologii AR. To narzędzie zostało zaprojektowane do tworzenia krok po kroku modeli 3D psów szczękowych, pierwszych przedtrzonowców szczękowych, pierwszych przedtrzonowców żuchwy i pierwszych zębów trzonowych żuchwy. Wstępne modelowanie 3D przeprowadzono przy użyciu 3D Studio Max (2019, Autodesk Inc., USA), a modelowanie końcowe przeprowadzono przy użyciu pakietu oprogramowania ZBrush 3D (2019, Pixologic Inc., USA). Oznaczanie obrazów przeprowadzono przy użyciu oprogramowania Photoshop (Adobe Master Collection CC 2019, Adobe Inc., USA), zaprojektowane pod kątem stabilnego rozpoznawania przez kamery mobilne, w silniku Vuforia (PTC Inc., USA; http: ///developer.vuforia. com)). Aplikacja AR jest wdrażana przy użyciu silnika Unity (12 marca 2019 r., Unity Technologies, USA), a następnie zainstalowana i uruchamiana na urządzeniu mobilnym. Aby ocenić skuteczność AR-TCPT jako narzędzie do praktyki rzeźbienia dentystycznego, uczestnicy zostali losowo wybrani z klasy praktyki morfologii dentystycznej z 2023 r., Aby utworzyć grupę kontrolną i grupę eksperymentalną. Uczestnicy grupy eksperymentalnej zastosowali AR-TCPT, a grupa kontrolna używali modeli plastikowych z zestawu modelu rzeźbienia zębów (Nissin Dental Co., Japonia). Po wykonaniu zadania cięcia zębów wrażenia użytkownika każdego narzędzia praktycznego badano i porównano. Przepływ projektu badania pokazano na rycinie 1. Badanie to zostało przeprowadzone za zatwierdzeniem instytucjonalnej Rady Review Uniwersytetu National University (numer IRB: NSU-202210-003).
Modelowanie 3D służy do konsekwentnego przedstawiania charakterystyk morfologicznych wystających i wklęsłych struktur mezjalnych, dystalnych, policzkowych, językowych i zgasowych powierzchni zębów podczas procesu rzeźbienia. Medek psi i szczęścia pierwsze zęby przedtrzonowcowe modelowano jako poziom 16, żuchwy pierwszy przedtrzonowe jako poziom 13, a żuchwy pierwszy molowy jako poziom 14. Wstępne modelowanie przedstawia części, które należy usunąć i zachować w kolejności filmów dentystycznych , jak pokazano na rysunku. 2. Ostateczna sekwencja modelowania zęba pokazano na rycinie 3. W końcowym modelu, tekstury, grzbiety i rowki opisują wciśniętą strukturę zęba, a informacje o obrazie są zawarte w celu prowadzenia procesu rzeźbienia i podkreślenia struktur wymagających szczególnej uwagi. Na początku etapu rzeźbienia każda powierzchnia jest kodowana w kolorze, aby wskazać jego orientację, a blok woskowy jest oznaczony linami ciągłymi wskazującymi części, które należy usunąć. Mezialne i dystalne powierzchnie zęba są oznaczone czerwonymi kropkami, aby wskazać punkty kontaktowe zęba, które pozostaną jako projekcje i nie zostaną usunięte podczas procesu cięcia. Na powierzchni okluzyjnej czerwone kropki oznaczają każdy guzek, a czerwone strzałki wskazują kierunek grawerowania podczas cięcia bloku wosku. Modelowanie 3D zatrzymanych i usuniętych części umożliwia potwierdzenie morfologii usuniętych części podczas kolejnych etapów rzeźby bloku woskowego.
Utwórz wstępne symulacje obiektów 3D w procesie rzeźbienia krok po kroku. Odp.: Mesialna powierzchnia szczęścia pierwszego przedtrzonowca; B: Lekko lepsze i mezjalne powierzchnie wargowe szczęścia pierwszego przedtrzonowca; C: mezjalna powierzchnia szczęścia pierwszego trzonowca; D: Lekko szczękowa powierzchnia szczęki pierwszej powierzchni molowej i mezjobuckalnej. powierzchnia. B - policzek; LA - dźwięk wargowy; M - Środkowy dźwięk.
Obiekty trójwymiarowe (3D) reprezentują krok po kroku proces cięcia zębów. To zdjęcie pokazuje gotowy obiekt 3D po pierwszym procesie modelowania molowego szczękowego, pokazując szczegóły i tekstury dla każdego kolejnego etapu. Druga dane modelowania 3D obejmują ostateczny obiekt 3D wzmocniony w urządzeniu mobilnym. Linie kropkowane reprezentują równo podzielone odcinki zęba, a oddzielone sekcje reprezentują te, które należy usunąć przed uwzględnieniem sekcji zawierającej linię ciągłą. Czerwona strzałka 3D wskazuje kierunek cięcia zęba, czerwone koło na dystalnej powierzchni wskazuje obszar styku zęba, a czerwony cylinder na powierzchni zgryzu wskazuje guzka zęba. Odp.: Linie kropkowane, linie ciągłe, czerwone kółka na dystalnej powierzchni i stopnie wskazujące odłączany blok woskowy. B: Przybliżone zakończenie powstawania pierwszego trzonowca górnej szczęki. C: Widok szczegółowy szczęścia pierwszego trzonowca, czerwona strzałka wskazuje kierunek gwintu zęba i dystansu, czerwony cylindryczny guzek, linia ciągła wskazuje, że część jest krojona na powierzchni okluzyjnej. D: Całkowicie szczęścia pierwszego trzonowca.
Aby ułatwić identyfikację kolejnych etapów rzeźbienia za pomocą urządzenia mobilnego, przygotowano cztery markery obrazu dla pierwszego trzonowca żuchwy, pierwszego przedtrzonowca, pierwszego zęba molowego i szczękowego. Markery obrazu zostały zaprojektowane przy użyciu oprogramowania Photoshop (2020, Adobe Co., Ltd., San Jose, Kalifornia) i używane symbole liczb okrągłych i powtarzającego się wzorca tła w celu odróżnienia każdego zęba, jak pokazano na rysunku 4. Utwórz markery obrazu wysokiej jakości za pomocą znaczników obrazu za pomocą znaczników obrazu za pomocą znaczników obrazu za pomocą znaczników obrazów za pomocą wysokiej jakości znaczników obrazów silnik Vuforia (oprogramowanie do tworzenia markerów AR) oraz tworzyć i zapisać znaczniki obrazu za pomocą silnika Unity po otrzymaniu pięciogwiazdkowego wskaźnika rozpoznawania dla jednego rodzaju obrazu. Model zęba 3D jest stopniowo połączony z markerami obrazu, a jego pozycja i rozmiar są określane na podstawie markerów. Wykorzystuje aplikacje UNITY Engine i Android, które można zainstalować na urządzeniach mobilnych.
Znacznik obrazu. Fotografie te pokazują markery obrazu użyte w tym badaniu, które kamera urządzenia mobilnego rozpoznana według typu zęba (liczba w każdym okręgu). Odp.: Pierwszy trzonowiec żuchwy; B: Pierwszy przedtrzonowość żuchwy; C: szczęścia pierwszego trzonowca; D: Płot szczękowy.
Uczestnicy zostali rekrutowani z pierwszego roku praktycznej klasy dentystycznej Departamentu Higieny dentystycznej, Seong University, Gyeonggi-Do. Potencjalni uczestnicy zostali poinformowani o tym: (1) Udział jest dobrowolny i nie obejmuje żadnego wynagrodzenia finansowego lub akademickiego; (2) grupa sterująca będzie korzystać z modeli plastikowych, a grupa eksperymentalna będzie korzystać z aplikacji mobilnej AR; (3) eksperyment potrwa trzy tygodnie i obejmuje trzy zęby; (4) Użytkownicy Androida otrzymają link do instalacji aplikacji, a użytkownicy iOS otrzymają urządzenie z Androidem z zainstalowanym AR-TCPT; (5) AR-TCTP będzie działał w ten sam sposób w obu systemach; (6) losowo przypisują grupę kontrolną i grupę eksperymentalną; (7) Rzeźba zębów będzie wykonywana w różnych laboratoriach; (8) po eksperymencie przeprowadzono 22 badania; (9) Grupa kontrolna może używać AR-TCPT po eksperymencie. W sumie 52 uczestników zgłosiło się na ochotnika, a od każdego uczestnika uzyskano formularz zgody online. Kontrola (n = 26) i grupy eksperymentalne (n = 26) zostały losowo przypisane przy użyciu funkcji losowej w Microsoft Excel (2016, Redmond, USA). Rycina 5 pokazuje rekrutację uczestników i projekt eksperymentalny na wykresie blokowym.
Projekt badania w celu zbadania doświadczeń uczestników z modelami z tworzyw sztucznych i aplikacji rzeczywistości rozszerzonej.
Od 27 marca 2023 r. Grupa eksperymentalna i grupa kontrolna wykorzystała modele AR-TCPT i plastikowe do rzeźbienia odpowiednio trzech zębów przez trzy tygodnie. Uczestnicy wyrzeźbili przedtrzonki i zęby trzonowe, w tym pierwszy trzonowiec żuchwy, pierwszą przedtrzonową żuchwy i pierwszą przedtrzonową szczękę, wszystkie o złożonych cechach morfologicznych. Kły szczękowe nie są uwzględnione w rzeźbie. Uczestnicy mają trzy godziny tygodniowo na wycięcie zęba. Po wytwarzaniu zęba wyodrębniono modele tworzyw sztucznych i markery obrazu grup kontrolnych i eksperymentalnych. Bez rozpoznawania etykiety obrazu 3D obiekty dentystyczne nie są ulepszone przez AR-TCTP. Aby zapobiec korzystaniu z innych narzędzi treningowych, grupy eksperymentalne i kontrolne praktykowały rzeźbienie zębów w osobnych pokojach. Informacje zwrotne na temat kształtu zęba dostarczono trzy tygodnie po zakończeniu eksperymentu, aby ograniczyć wpływ instrukcji nauczyciela. Kwestionariusz podano po wycięciu pierwszych trzonek żuchwy w trzecim tygodniu kwietnia. Zmodyfikowany kwestionariusz Sanders i in. Alfala i in. użył 23 pytań z [26]. [27] oceniono różnice w kształcie serca między instrumentami ćwiczeniowymi. Jednak w tym badaniu jeden element bezpośredniej manipulacji na każdym poziomie został wykluczony z Alfalah i in. [27]. 22 pozycje zastosowane w tym badaniu pokazano w tabeli 1. Grupy kontrolne i eksperymentalne miały wartości α Cronbacha odpowiednio 0,587 i 0,912.
Analizę danych przeprowadzono przy użyciu oprogramowania statystycznego SPSS (V25.0, IBM Co., Armonk, NY, USA). Dwustronny test istotności przeprowadzono na poziomie istotności 0,05. Dokładny test Fishera zastosowano do analizy ogólnych cech, takich jak płeć, wiek, miejsce zamieszkania i doświadczenie rzeźbienia dentystycznego w celu potwierdzenia rozmieszczenia tych cech między grupami kontrolnymi i eksperymentalnymi. Wyniki testu Shapiro-WILK wykazały, że dane z ankiety nie były normalnie rozmieszczone (p <0,05). Dlatego do porównania grup kontrolnych i eksperymentalnych zastosowano nieparametryczny test U Manna-Whitneya.
Narzędzia używane przez uczestników podczas ćwiczeń rzeźbienia zębów pokazano na rycinie 6. Rysunek 6A pokazuje model plastikowy, a ryc. 6B-D pokazują, że AR-TCPT używany na urządzeniu mobilnym. AR-TCPT używa aparatu urządzenia do identyfikacji znaczników obrazu i wyświetla na ekranie ulepszony obiekt dentystyczny 3D, który uczestnicy mogą manipulować i obserwować w czasie rzeczywistym. Przyciski „Dalej” i „poprzednie” urządzenia mobilnego pozwalają szczegółowo obserwować etapy rzeźby i cechy morfologiczne zębów. Aby utworzyć zęba, użytkownicy AR-TCPT sekwencyjnie porównują ulepszony model 3D na ekranie zęba z blokiem woskowym.
Ćwicz rzeźbę zębów. To zdjęcie pokazuje porównanie tradycyjnej praktyki rzeźbienia (TCP) przy użyciu modeli plastikowych i TCP krok po kroku przy użyciu narzędzi rozszerzonej rzeczywistości. Uczniowie mogą oglądać kroki do rzeźby 3D, klikając następne i poprzednie przyciski. Odp.: Model z tworzywa sztucznego w zestawie modeli krok po kroku do rzeźbienia zębów. B: TCP przy użyciu narzędzia rozszerzonego rzeczywistości na pierwszym etapie pierwszego przedtrzonowca żuchwy. C: TCP przy użyciu narzędzia rzeczywistości rozszerzonej podczas ostatniego etapu pierwszej formacji przedtrzonowej żuchwy. D: Proces identyfikacji grzbietów i rowków. Im, etykieta obrazu; MD, urządzenie mobilne; NSB, przycisk „Dalej”; PSB, przycisk „Poprzedni”; SMD, uchwyt urządzeń mobilnych; TC, maszyna do grawerowania dentystycznego; W, blok woskowy
Nie stwierdzono istotnych różnic między dwiema grupami losowo wybranych uczestników pod względem płci, wieku, miejsca zamieszkania i doświadczenia rzeźby dentystycznej (p> 0,05). Grupa kontrolna składała się z 96,2% kobiet (n = 25) i 3,8% mężczyzn (n = 1), podczas gdy grupa eksperymentalna składała się tylko z kobiet (n = 26). Grupa kontrolna składała się z 61,5% (n = 16) uczestników w wieku 20 lat, 26,9% (n = 7) uczestników w wieku 21 lat i 11,5% (n = 3) uczestników w wieku ≥ 22 lat, a następnie kontroli eksperymentalnej Grupa składała się z 73,1% (n = 19) uczestników w wieku 20 lat, 19,2% (n = 5) uczestników w wieku 21 lat i 7,7% (n = 2) uczestników w wieku ≥ 22 lat. Pod względem miejsca zamieszkania 69,2% (n = 18) grupy kontrolnej mieszkało w Gyeonggi-do, a 23,1% (n = 6) mieszkało w Seulu. Dla porównania, 50,0% (n = 13) grupy eksperymentalnej mieszkało w Gyeonggi-do, a 46,2% (n = 12) mieszkało w Seulu. Odsetek grup kontrolnych i eksperymentalnych żyjących w Incheon wynosił odpowiednio 7,7% (n = 2) i 3,8% (n = 1). W grupie kontrolnej 25 uczestników (96,2%) nie miało wcześniejszego doświadczenia w rzeźbieniu zębów. Podobnie 26 uczestników (100%) w grupie eksperymentalnej nie miało wcześniejszego doświadczenia z rzeźbieniem zębów.
Tabela 2 przedstawia statystyki opisowe i porównania statystyczne odpowiedzi każdej grupy na 22 pozycje ankietowe. Istnieją znaczące różnice między grupami w odpowiedzi na każde z 22 elementów kwestionariusza (p <0,01). W porównaniu z grupą kontrolną grupa eksperymentalna miała wyższe średnie wyniki w 21 elementach kwestionariusza. Tylko w pytaniu 20 (Q20) kwestionariusza grupa kontrolna oceniła wyższą niż grupa eksperymentalna. Histogram na ryc. 7 wizualnie pokazuje różnicę średnich wyników między grupami. Tabela 2; Rysunek 7 pokazuje również wyniki doświadczenia użytkownika dla każdego projektu. W grupie kontrolnej pozycja o najwyższym wyniku miał pytanie Q21, a pozycja o najniższym wyniku miał pytanie Q6. W grupie eksperymentalnej pozycja najlepiej wyceniana miał pytanie Q13, a pozycja o najniższym punkcie wycenianym miał pytanie Q20. Jak pokazano na rycinie 7, największą różnicę średnią między grupą kontrolną a grupą eksperymentalną obserwuje się w Q6, a najmniejszą różnicę obserwuje się w Q22.
Porównanie wyników kwestionariusza. Wykres słupkowy porównujący średnie wyniki grupy kontrolnej za pomocą modelu plastikowego i grupy eksperymentalnej przy użyciu aplikacji rzeczywistości rozszerzonej. AR-TCPT, narzędzie praktyki rzeźby dentystycznej opartej na rzeczywistości rozszerzonej.
Technologia AR staje się coraz bardziej popularna w różnych dziedzinach stomatologii, w tym w estetyce klinicznej, operacji jamy ustnej, technologii odbudowującej, morfologii dentystycznej i implantologii oraz symulacji [28, 29, 30, 31]. Na przykład Microsoft Hololens zapewnia zaawansowane narzędzia do rozszerzonej rzeczywistości w celu poprawy edukacji dentystycznej i planowania chirurgicznego [32]. Technologia rzeczywistości wirtualnej zapewnia również środowisko symulacyjne nauczania morfologii dentystycznej [33]. Chociaż te zaawansowane technologicznie sprzętowe wyświetlacze montowane na głowie nie stały się jeszcze szeroko dostępne w edukacji dentystycznej, aplikacje mobilne AR mogą poprawić umiejętności aplikacji klinicznych i pomóc użytkownikom szybko zrozumieć anatomię [34, 35]. Technologia AR może również zwiększyć motywację uczniów i zainteresowanie uczeniem się morfologii dentystycznej oraz zapewnić bardziej interaktywne i angażujące doświadczenie edukacyjne [36]. Narzędzia uczenia się AR pomagają uczniom wizualizować złożone procedury dentystyczne i anatomię w 3D [37], co ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia morfologii dentystycznej.
Wpływ wydrukowanych przez 3D tworzywowych modeli dentystycznych na nauczanie morfologii dentystycznej jest już lepszy niż podręczniki z obrazami i wyjaśnieniami 2D [38]. Jednak cyfryzacja edukacji i postępów technologicznych sprawiła, że konieczne jest wprowadzenie różnych urządzeń i technologii w zakresie opieki zdrowotnej i edukacji medycznej, w tym edukacji dentystycznej [35]. Nauczyciele stoją przed wyzwaniem nauczania złożonych koncepcji w szybko ewoluującej i dynamicznej dziedzinie [39], która wymaga użycia różnych praktycznych narzędzi oprócz tradycyjnych modeli żywicy dentystycznej, aby pomóc uczniom w praktyce rzeźby dentystycznej. Dlatego w tym badaniu przedstawiono praktyczne narzędzie AR-TCPT, które wykorzystuje technologię AR, aby pomóc w praktyce morfologii dentystycznej.
Badania dotyczące doświadczeń użytkowników aplikacji AR mają kluczowe znaczenie dla zrozumienia czynników wpływających na użycie multimediów [40]. Pozytywne wrażenia użytkownika AR może określić kierunek jego rozwoju i poprawy, w tym jego cel, łatwość użycia, płynne działanie, wyświetlanie informacji i interakcja [41]. Jak pokazano w tabeli 2, z wyjątkiem Q20, grupa eksperymentalna z wykorzystaniem AR-TCPT otrzymała wyższe oceny doświadczenia użytkownika w porównaniu z grupą kontrolną za pomocą modeli plastikowych. W porównaniu z modelami z tworzyw sztucznych doświadczenie stosowania AR-TCPT w praktyce rzeźbienia dentystycznego było wysoko ocenione. Oceny obejmują zrozumienie, wizualizację, obserwację, powtarzanie, przydatność narzędzi i różnorodność perspektyw. Korzyści z korzystania z AR-TCPT obejmują szybkie zrozumienie, skuteczną nawigację, oszczędności czasowe, rozwój przedklinicznych umiejętności grawerowania, kompleksowe zasięg, ulepszone uczenie się, zmniejszone uzależnienie od podręczników oraz interaktywną, przyjemną i pouczającą charakter tego doświadczenia. AR-TCPT ułatwia również interakcję z innymi narzędziami ćwiczeń i zapewnia wyraźne widoki z wielu perspektyw.
Jak pokazano na ryc. 7, AR-TCPT zaproponował dodatkowy punkt w pytaniu 20: Kompleksowy graficzny interfejs użytkownika pokazujący wszystkie etapy rzeźbienia zębów jest potrzebne, aby pomóc uczniom w rzeźbieniu zębów. Demonstracja całego procesu rzeźbienia dentystycznego ma kluczowe znaczenie dla rozwoju umiejętności rzeźbienia dentystycznego przed leczeniem pacjentów. Grupa eksperymentalna otrzymała najwyższy wynik w Q13, podstawowe pytanie związane z pomaganiem w rozwoju umiejętności rzeźbienia dentystycznego i poprawie umiejętności użytkowników przed leczeniem pacjentów, podkreślając potencjał tego narzędzia w praktyce rzeźbienia dentystycznego. Użytkownicy chcą zastosować umiejętności, których uczą się w warunkach klinicznych. Konieczne są jednak badania kontrolne w celu oceny rozwoju i skuteczności rzeczywistych umiejętności rzeźbienia zębów. Pytanie 6 zapytało, czy w razie potrzeby można zastosować modele z tworzyw sztucznych i AR-TCTP, a odpowiedzi na to pytanie wykazały największą różnicę między dwiema grupami. Jako aplikacja mobilna AR-TCPT okazał się wygodniejszy w porównaniu z modelami z tworzyw sztucznych. Trudno jednak udowodnić skuteczność edukacyjną aplikacji AR w oparciu o same wrażenia użytkownika. Konieczne są dalsze badania w celu oceny wpływu AR-TCTP na gotowe tabletki dentystyczne. Jednak w tym badaniu wysokie oceny AR-TCPT wysokie wrażenia użytkownika wskazują jego potencjał jako praktyczne narzędzie.
To badanie porównawcze pokazuje, że AR-TCPT może być cenną alternatywą lub uzupełnieniem tradycyjnych modeli tworzyw sztucznych w biurach dentystycznych, ponieważ otrzymało doskonałe oceny pod względem doświadczenia użytkownika. Jednak określenie jego wyższości będzie wymagało dalszej kwantyfikacji przez instruktorów pośredniej i ostatecznej rzeźbionej kości. Ponadto należy przeanalizować wpływ indywidualnych różnic w zdolnościach percepcji przestrzennej na proces rzeźbienia i końcowy ząb. Możliwości dentystyczne różnią się w zależności od osoby, co może wpływać na proces rzeźbienia i końcowy ząb. Dlatego potrzebne są dalsze badania w celu udowodnienia skuteczności AR-TCPT jako narzędzia do praktyki rzeźbienia dentystycznego oraz zrozumienia modulującej i pośredniczącej roli zastosowania AR w procesie rzeźbienia. Przyszłe badania powinny koncentrować się na ocenie rozwoju i oceny narzędzi morfologii dentystycznej przy użyciu zaawansowanej technologii Hololens AR.
Podsumowując, to badanie pokazuje potencjał AR-TCPT jako narzędzie do praktyki rzeźbienia dentystycznego, ponieważ zapewnia uczniom innowacyjne i interaktywne doświadczenie edukacyjne. W porównaniu z tradycyjną grupą modeli tworzyw sztucznych, grupa AR-TCPT wykazała znacznie wyższe wyniki wrażenia użytkownika, w tym korzyści, takie jak szybsze zrozumienie, ulepszone uczenie się i zmniejszona zależność od podręczników. Dzięki swojej znanej technologii i łatwości użytkowania AR-TCPT oferuje obiecującą alternatywę dla tradycyjnych narzędzi z tworzywa sztucznego i może pomóc nowicjuszom w rzeźbieniu 3D. Konieczne są jednak dalsze badania w celu oceny jego skuteczności edukacyjnej, w tym wpływu na zdolności rzeźby ludzi i kwantyfikację zębów rzeźbionych.
Zestawy danych zastosowane w tym badaniu są dostępne, kontaktując się z odpowiednim autorem na rozsądne żądanie.
Bogacki RE, Best A, Abby LM Badanie równoważności programu nauczania anatomii dentystycznej komputerowej. Jay Dent ed. 2004; 68: 867–71.
Abu Eid R, Ewan K, Foley J, Oweis Y, Jayasinghe J. Samokierujące uczenie się i tworzenie modeli dentystycznych w celu studiowania morfologii dentystycznej: perspektywy studentów na University of Aberdeen w Szkocji. Jay Dent ed. 2013; 77: 1147–53.
Lawn M, McKenna JP, Cryan JF, Downer EJ, Toulouse A. Przegląd metod nauczania morfologii stomatologicznej stosowane w Wielkiej Brytanii i Irlandii. Europejski Journal of Dental Education. 2018; 22: E438–43.
Obrez A., Briggs S., Backman J., Goldstein L., Lamb S., Knight WG ucząc klinicznie istotną anatomię dentystyczną w programie nauczania dentystycznym: opis i ocena innowacyjnego modułu. Jay Dent ed. 2011; 75: 797–804.
Costa AK, Xavier TA, Paes-Junior TD, Andreatta-Filho OD, Borges AL. Wpływ obszaru kontaktowego okluzyjnego na wady guzków i rozkład naprężeń. Ćwicz J Contemp Dent. 2014; 15: 699–704.
Sugars DA, Bader JD, Phillips SW, White BA, Brantley CF. Konsekwencje braku zastąpienia brakujących zębów. J Am Dent Assoc. 2000; 131: 1317–23.
Wang Hui, Xu Hui, Zhang Jing, Yu Sheng, Wang Ming, Qiu Jing i in. Wpływ zębów z tworzywa sztucznego w 3D na wykonanie kursu morfologii dentystycznej na chińskim uniwersytecie. BMC Medical Education. 2020; 20: 469.
Risnes S, Han K, Hadler-Olsen E, Sehik A. Puzzle identyfikacyjne zęba: metoda nauczania i uczenia się morfologii dentystycznej. Europejski Journal of Dental Education. 2019; 23: 62–7.
Kirkup ML, Adams BN, Reiffes PE, Hesselbart JL, Willis LH to zdjęcie warte tysiąca słów? Skuteczność technologii iPada w przedklinicznych kursach laboratorium dentystycznych. Jay Dent ed. 2019; 83: 398–406.
Goodacre CJ, Younan R, Kirby W, Fitzpatrick M. inicjowany w Covid-19 eksperyment edukacyjny: użycie woskowania domowego i seminarów internetowych do nauczania trzytygodniowego kursu morfologii dentystycznej dla studentów pierwszego roku. J protetyka. 2021; 30: 202–9.
Roy E, Bakr MM, George R. Potrzeba symulacji wirtualnej rzeczywistości w edukacji dentystycznej: recenzja. Saudi Dent Magazine 2017; 29: 41-7.
Garson J. Recenzja dwudziestu pięciu lat edukacji rzeczywistości rozszerzonej. Multimodalna interakcja technologiczna. 2021; 5: 37.
Tan Sy, Arshad H., Abdullah A. Wydajne i potężne mobilne aplikacje rzeczywistości rozszerzonej. Int J Adv Sci Eng Inf Technol. 2018; 8: 1672–8.
Wang M., Callaghan W., Bernhardt J., White K., Peña-Rios A. Rozszerzona rzeczywistość w edukacji i szkoleniu: metody nauczania i przykłady ilustracyjne. J Inteligencja otoczenia. Obliczanie ludzkie. 2018; 9: 1391–402.
Pellas N, Fotaris P, Kazanidis I, Wells D. Poprawa nauki w kształceniu podstawowym i średniej: systematyczny przegląd ostatnich trendów w nauczaniu rozszerzonej rzeczywistości opartej na grach. Rzeczywistość wirtualna. 2019; 23: 329–46.
Mazzuco A., Krassmann AL, Reategui E., Gomez RS Systematyczny przegląd rzeczywistości rozszerzonej w edukacji chemii. Pastor edukacyjny. 2022; 10: E3325.
Akçayır M, Akçayır G. Korzyści i wyzwania związane z rzeczywistością rozszerzoną w edukacji: przegląd literatury systematyczny. Educational Studies, wyd. 2017; 20: 1–11.
Dunleavy M, Dede S, Mitchell R. Potencjał i ograniczenia wciągających wspólnych symulacji rzeczywistości rozszerzonej do nauczania i uczenia się. Journal of Science Education Technology. 2009; 18: 7-22.
Zheng KH, Tsai SK możliwości rozszerzonej rzeczywistości w nauce naukowej: sugestie dotyczące przyszłych badań. Journal of Science Education Technology. 2013; 22: 449–62.
Kilistoff AJ, McKenzie L, D'Eon M, Trinder K. Skuteczność technik rzeźbienia krok po kroku dla studentów dentystycznych. Jay Dent ed. 2013; 77: 63–7.
Czas postu: DEC-25-2023