La dissection traditionnelle de cadavres est en déclin, tandis que la plastination et les modèles imprimés en 3D gagnent en popularité comme alternatives aux méthodes d'enseignement traditionnelles de l'anatomie. On ignore encore les avantages et les inconvénients de ces nouveaux outils, ainsi que leur impact potentiel sur l'apprentissage de l'anatomie par les étudiants, notamment sur des valeurs humaines telles que le respect, la bienveillance et l'empathie.
Immédiatement après l'étude croisée randomisée, 96 étudiants ont été invités à participer. Une approche pragmatique a été utilisée pour explorer les expériences d'apprentissage à l'aide de modèles anatomiques plastifiés et 3D du cœur (étape 1, n=63) et du cou (étape 2, n=33). Une analyse thématique inductive a été réalisée à partir de 278 évaluations libres (portant sur les points forts, les points faibles et les axes d'amélioration) et des transcriptions intégrales de groupes de discussion (n=8) concernant l'apprentissage de l'anatomie avec ces outils.
Quatre thèmes ont été identifiés : l’authenticité perçue, la compréhension fondamentale et la complexité, les attitudes de respect et de bienveillance, la multimodalité et le leadership.
De manière générale, les étudiants estimaient que les spécimens plastinés étaient plus réalistes et, par conséquent, qu'ils étaient davantage respectés et traités que les modèles 3D, qui étaient plus faciles à utiliser et mieux adaptés à l'apprentissage de l'anatomie de base.
L’autopsie humaine est une méthode d’enseignement standard utilisée en médecine depuis le XVIIe siècle [1, 2]. Cependant, en raison d’un accès limité aux cadavres, des coûts élevés de leur conservation [3, 4], d’une réduction significative du temps consacré à la formation en anatomie [1, 5] et des progrès technologiques [3, 6], les cours d’anatomie dispensés par les méthodes de dissection traditionnelles sont en déclin. Ceci ouvre de nouvelles perspectives pour la recherche de nouvelles méthodes et outils pédagogiques, tels que les spécimens humains plastinés et les modèles imprimés en 3D [6, 7, 8].
Chacun de ces outils présente des avantages et des inconvénients. Les spécimens plastifiés sont secs, inodores, réalistes et non dangereux [9,10,11], ce qui les rend idéaux pour l'enseignement et l'implication des étudiants dans l'étude et la compréhension de l'anatomie. Cependant, leur rigidité et leur moindre flexibilité [10, 12] les rendent plus difficiles à manipuler et à utiliser pour atteindre les structures profondes [9]. En termes de coût, les spécimens plastifiés sont généralement plus chers à l'achat et à l'entretien que les modèles imprimés en 3D [6,7,8]. En revanche, les modèles imprimés en 3D permettent différentes textures [7, 13] et couleurs [6, 14] et peuvent être associés à des parties spécifiques, ce qui aide les étudiants à identifier, distinguer et mémoriser plus facilement les structures importantes, même si cela semble moins réaliste que les spécimens plastifiés.
Plusieurs études ont examiné les résultats d'apprentissage et les performances de différents types d'instruments anatomiques, tels que les spécimens plastifiés, les images 2D, les coupes humides, les tables Anatomage (Anatomage Inc., San Jose, CA) et les modèles 3D [11, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21]. Cependant, les résultats variaient selon l'instrument de formation choisi dans les groupes contrôle et intervention, ainsi que selon les régions anatomiques étudiées [14, 22]. Par exemple, l'utilisation conjointe de la dissection humide [11, 15] et des tables d'autopsie [20] a permis aux étudiants de faire état d'une plus grande satisfaction d'apprentissage et d'une attitude plus positive envers les spécimens plastinés. De même, l'utilisation de modèles de plastination témoigne d'une meilleure acquisition des connaissances objectives par les étudiants [23, 24].
Les modèles 3D sont fréquemment utilisés en complément des méthodes d'enseignement traditionnelles [14, 17, 21]. Loke et al. (2017) ont décrit l'utilisation d'un modèle 3D pour la compréhension des cardiopathies congénitales chez un pédiatre [18]. Cette étude a montré que le groupe ayant utilisé les modèles 3D présentait une plus grande satisfaction d'apprentissage, une meilleure compréhension de la tétrade de Fallot et une capacité accrue à prendre en charge les patients (sentiment d'efficacité personnelle) par rapport au groupe ayant utilisé l'imagerie 2D. L'étude de l'anatomie du système vasculaire et du crâne à l'aide de modèles 3D procure une satisfaction d'apprentissage équivalente à celle obtenue avec des images 2D [16, 17]. Ces études ont démontré la supériorité des modèles 3D sur les illustrations 2D en termes de satisfaction d'apprentissage perçue par les étudiants. Cependant, les études comparant spécifiquement les modèles 3D multi-matériaux à des échantillons plastifiés restent peu nombreuses. Mogali et al. (2021) ont utilisé un modèle de plastination avec leurs modèles 3D du cœur et du cou et ont observé une augmentation similaire des connaissances entre les groupes contrôle et expérimental [21].
Cependant, des études complémentaires sont nécessaires pour mieux comprendre pourquoi l'expérience d'apprentissage des étudiants dépend du choix des instruments anatomiques et des différentes parties du corps et organes étudiés [14, 22]. Les valeurs humanistes constituent un aspect intéressant susceptible d'influencer cette perception. Il s'agit du respect, de l'attention, de l'empathie et de la compassion attendus des futurs médecins [25, 26]. Traditionnellement, ces valeurs sont recherchées lors des autopsies, car on enseigne aux étudiants à faire preuve d'empathie et à prendre soin des corps donnés à la science ; l'étude de l'anatomie a donc toujours occupé une place particulière [27, 28]. Toutefois, cet aspect est rarement pris en compte dans l'utilisation des outils de modélisation 3D et d'impression 3D. Contrairement aux questionnaires à questions fermées de type Likert, les méthodes de collecte de données qualitatives, telles que les groupes de discussion et les questionnaires à questions ouvertes, permettent de mieux comprendre, à travers les commentaires des participants présentés de manière aléatoire, l'impact des nouveaux outils pédagogiques sur leur expérience d'apprentissage.
Cette recherche visait donc à répondre à la question suivante : comment les étudiants perçoivent-ils différemment l’anatomie lorsqu’ils utilisent des outils prédéfinis (plastination) par rapport à des images physiques imprimées en 3D pour apprendre l’anatomie ?
Pour répondre aux questions précédentes, les étudiants ont la possibilité d'acquérir, d'accumuler et de partager des connaissances anatomiques grâce à l'interaction et à la collaboration en équipe. Ce concept est en accord avec la théorie constructiviste, selon laquelle les individus ou les groupes sociaux créent et partagent activement leurs connaissances [29]. Ces interactions (par exemple, entre pairs, entre étudiants et enseignants) influent sur la satisfaction d'apprentissage [30, 31]. Parallèlement, l'expérience d'apprentissage des étudiants est également influencée par des facteurs tels que la facilité d'apprentissage, l'environnement, les méthodes pédagogiques et le contenu du cours [32]. Ces attributs peuvent ensuite influencer l'apprentissage et la maîtrise des sujets qui intéressent les étudiants [33, 34]. Ceci peut être lié à la perspective théorique de l'épistémologie pragmatique, selon laquelle la collecte ou la formulation initiale de l'expérience personnelle, de l'intelligence et des croyances peut déterminer la suite des actions [35]. L'approche pragmatique est soigneusement planifiée pour identifier les sujets complexes et leur séquence par le biais d'entretiens et d'enquêtes, suivis d'une analyse thématique [36].
Les spécimens cadavériques sont souvent considérés comme des mentors silencieux, car ils sont perçus comme des dons précieux au profit de la science et de l'humanité, suscitant respect et gratitude chez les étudiants envers les donneurs [37, 38]. Des études antérieures ont rapporté des scores objectifs similaires, voire supérieurs, entre le groupe « cadavres/plastination » et le groupe « impression 3D » [21, 39], mais il restait à déterminer si les étudiants partageaient la même expérience d'apprentissage, notamment en termes de valeurs humanistes, entre les deux groupes. Afin d'approfondir la question, cette étude utilise le principe de pragmatisme [36] pour examiner l'expérience d'apprentissage et les caractéristiques des modèles imprimés en 3D (couleur et texture) et les comparer à celles des spécimens plastinés, en se basant sur les retours des étudiants.
Les perceptions des étudiants peuvent ensuite influencer les décisions des enseignants quant au choix des outils pédagogiques en anatomie, en fonction de leur efficacité. Ces informations peuvent également aider les enseignants à cerner les préférences des étudiants et à utiliser les outils d'analyse appropriés pour améliorer leur expérience d'apprentissage.
Cette étude qualitative visait à explorer ce que les étudiants considèrent comme une expérience d'apprentissage importante lors de l'utilisation d'échantillons de cœur et de cou plastifiés, comparativement à des modèles imprimés en 3D. Selon une étude préliminaire de Mogali et al. en 2018, les étudiants jugeaient les spécimens plastinés plus réalistes que les modèles imprimés en 3D [7]. Partons donc du principe que :
Étant donné que les plastinations étaient créées à partir de véritables cadavres, on s'attendait à ce que les étudiants les perçoivent plus positivement que les modèles 3D en termes d'authenticité et de valeur humaniste.
Cette étude qualitative est liée à deux études quantitatives antérieures [21, 40] car les données présentées dans les trois études ont été recueillies simultanément auprès du même échantillon d'étudiants. Le premier article a démontré la similarité des mesures objectives (scores aux tests) entre les groupes « plastination » et « impression 3D » [21], tandis que le second a utilisé l'analyse factorielle pour élaborer un instrument psychométriquement validé (quatre facteurs, 19 items) afin de mesurer des concepts pédagogiques tels que la satisfaction d'apprentissage, le sentiment d'efficacité personnelle, les valeurs humanistes et les limites des supports d'apprentissage [40]. Cette étude a examiné des discussions ouvertes et des groupes de discussion de haute qualité afin de déterminer ce que les étudiants considèrent comme important lors de l'apprentissage de l'anatomie à l'aide de spécimens plastinés et de modèles imprimés en 3D. Ainsi, cette étude diffère des deux articles précédents en termes d'objectifs/questions de recherche, de données et de méthodes d'analyse, visant à mieux comprendre les retours qualitatifs des étudiants (commentaires libres et discussions de groupe) sur l'utilisation des outils d'impression 3D par rapport aux échantillons plastifiés. Cela signifie que la présente étude répond fondamentalement à une question de recherche différente de celle des deux articles précédents [21, 40].
Dans l'établissement de l'auteur, l'anatomie est intégrée aux cours systémiques tels que la pneumologie, l'endocrinologie, le système musculo-squelettique, etc., durant les deux premières années du cursus de médecine (MBBS) de cinq ans. Des spécimens plâtrés, des modèles en plastique, des images médicales et des modèles 3D virtuels sont fréquemment utilisés à la place des spécimens de dissection, notamment en laboratoire, pour faciliter la pratique de l'anatomie générale. Des séances de travail en groupe remplacent les cours magistraux traditionnels, l'accent étant mis sur l'application des connaissances acquises. À la fin de chaque module systémique, un test formatif d'anatomie en ligne est réalisé. Ce test comprend 20 questions à choix multiple (QCM) portant sur l'anatomie générale, l'imagerie et l'histologie. Au total, cinq tests formatifs ont été menés durant l'expérimentation (trois en première année et deux en deuxième année). L'évaluation écrite globale combinée des deux années comprend deux épreuves, chacune comportant 120 QCM. L'anatomie fait partie intégrante de ces évaluations et le nombre de questions d'anatomie qui y sont incluses est déterminé par le plan d'évaluation.
Afin d'améliorer le ratio étudiants/échantillons, des modèles 3D internes, basés sur des spécimens plastinés, ont été étudiés pour l'enseignement et l'apprentissage de l'anatomie. Ceci permet d'établir la valeur pédagogique de ces nouveaux modèles 3D par rapport aux spécimens plastinés avant leur intégration officielle au programme d'anatomie.
Dans cette étude, une tomodensitométrie (TDM) (scanner Somatom Definition Flash 64 barrettes, Siemens Healthcare, Erlangen, Allemagne) a été réalisée sur des modèles en plastique du cœur (un cœur entier et un cœur en coupe transversale) et de la tête et du cou (un modèle entier et un modèle tête-cou en coupe sagittale médiane) (Fig. 1). Les images DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) ont été acquises et importées dans 3D Slicer (versions 4.8.1 et 4.10.2, Harvard Medical School, Boston, Massachusetts) pour la segmentation structurale par type (muscles, artères, nerfs et os). Les fichiers segmentés ont ensuite été importés dans Materialize Magics (version 22, Materialize NV, Louvain, Belgique) pour supprimer le bruit de fond. Les modèles d'impression ont été enregistrés au format STL, puis transférés vers une imprimante 3D Polyjet Objet 500 Connex3 (Stratasys, Eden Prairie, Minnesota) pour la création de modèles anatomiques 3D. Les résines photopolymérisables et les élastomères transparents (VeroYellow, VeroMagenta et TangoPlus) durcissent couche par couche sous l'action des rayons UV, donnant à chaque structure anatomique sa propre texture et sa propre couleur.
Outils d'étude anatomique utilisés dans cette étude. À gauche : cou ; à droite : cœur plaqué et cœur imprimé en 3D.
De plus, l'aorte ascendante et le système coronaire ont été sélectionnés à partir du modèle de cœur entier, et des supports de base ont été conçus pour s'y fixer (version 22, Materialize NV, Louvain, Belgique). Le modèle a été imprimé sur une imprimante Raise3D Pro2 (Raise3D Technologies, Irvine, Californie) à l'aide de filament de polyuréthane thermoplastique (TPU). Pour visualiser les artères, le support en TPU imprimé a été retiré et les vaisseaux sanguins peints en rouge acrylique.
Cent soixante-trois étudiants de première année de médecine de la faculté de médecine Lee Kong Chiang (94 hommes et 69 femmes), inscrits pour l'année universitaire 2020-2021, ont été invités par courriel à participer volontairement à cette étude. L'expérience croisée randomisée s'est déroulée en deux étapes : une première avec une incision cardiaque, puis une seconde avec une incision cervicale. Un intervalle de six semaines a été respecté entre les deux étapes afin de minimiser les effets résiduels. Durant les deux étapes, les étudiants ignoraient les sujets d'apprentissage et la composition des groupes. Chaque groupe était composé de six personnes maximum. Les étudiants ayant reçu des échantillons plastinés lors de la première étape ont reçu des modèles imprimés en 3D lors de la seconde. À chaque étape, les deux groupes ont assisté à une conférence introductive (30 minutes) dispensée par un enseignant expérimenté, suivie d'un travail personnel (50 minutes) à l'aide des outils et documents fournis.
La liste de contrôle COREQ (Comprehensive Criteria for Qualitative Research Reporting) est utilisée pour guider la recherche qualitative.
Les étudiants ont donné leur avis sur le matériel pédagogique de recherche au moyen d'un questionnaire comprenant trois questions ouvertes portant sur leurs points forts, leurs points faibles et leurs axes d'amélioration. Les 96 répondants ont tous fourni des réponses libres. Huit étudiants volontaires (n = 8) ont ensuite participé à un groupe de discussion. Les entretiens ont été menés au Centre de formation en anatomie (lieu des expériences) par le chercheur 4 (docteur en philosophie), un homme non spécialiste d'anatomie possédant plus de 10 ans d'expérience en animation d'ateliers d'apprentissage par équipe (TBL), mais n'ayant pas participé à la formation de l'équipe de recherche. Les étudiants ignoraient tout des caractéristiques personnelles des chercheurs (et du groupe de recherche) avant le début de l'étude, mais le formulaire de consentement les informait de son objectif. Seuls le chercheur 4 et les étudiants ont participé au groupe de discussion. Le chercheur a présenté le groupe de discussion aux étudiants et leur a demandé s'ils souhaitaient y participer. Ils ont partagé leur expérience d'apprentissage de l'impression 3D et de la plastination et se sont montrés très enthousiastes. L'animateur a posé six questions ouvertes pour encourager les étudiants à approfondir leurs réflexions (voir le document supplémentaire 1). Parmi les exemples abordés, citons les aspects des instruments anatomiques favorisant l'apprentissage et le rôle de l'empathie dans la manipulation de ces spécimens. La première question de l'entretien était : « Comment décririez-vous votre expérience d'étude de l'anatomie à l'aide de spécimens plastinés et de copies imprimées en 3D ? » Toutes les questions étaient ouvertes, permettant aux participants de répondre librement et sans biais, ce qui favorisait la découverte de nouvelles données et la résolution des difficultés liées aux outils pédagogiques. Les participants n'ont reçu aucun enregistrement de leurs commentaires ni aucune analyse des résultats. Le caractère volontaire de l'étude a permis d'éviter la saturation des données. L'intégralité de la conversation a été enregistrée à des fins d'analyse.
L'enregistrement du groupe de discussion (35 minutes) a été retranscrit intégralement et anonymisé (des pseudonymes ont été utilisés). Par ailleurs, des questions ouvertes ont été recueillies à l'aide d'un questionnaire. Les transcriptions des groupes de discussion et les questions du questionnaire ont été importées dans un tableur Microsoft Excel (Microsoft Corporation, Redmond, WA) pour la triangulation et l'agrégation des données, afin de vérifier la comparabilité et la cohérence des résultats, ainsi que l'émergence de nouveaux résultats [41]. Cette analyse a été réalisée par le biais d'une analyse thématique théorique [41, 42]. Les réponses textuelles de chaque étudiant ont été additionnées au nombre total de réponses. Ainsi, les commentaires contenant plusieurs phrases ont été comptabilisés comme une seule réponse. Les réponses ne comportant aucune mention ou aucun commentaire ont été ignorées. Trois chercheurs (une chercheuse titulaire d'un doctorat, une chercheuse titulaire d'une maîtrise et un assistant titulaire d'une licence en ingénierie et possédant une expérience de recherche de 1 à 3 ans en pédagogie médicale) ont procédé indépendamment à un encodage inductif des données non structurées. Trois programmeurs ont utilisé des blocs-notes à dessin pour catégoriser les post-it en fonction de leurs similitudes et différences. Plusieurs séances ont été organisées pour ordonner et regrouper les codes par une reconnaissance de formes systématique et itérative. Les codes ont ainsi été regroupés afin d'identifier des sous-thèmes (caractéristiques spécifiques ou générales, telles que les attributs positifs et négatifs des outils pédagogiques) qui ont ensuite formé des thèmes généraux [41]. Pour parvenir à un consensus, un chercheur de sexe masculin (docteur en philosophie) possédant 15 ans d'expérience dans l'enseignement de l'anatomie a approuvé la version finale des sujets.
Conformément à la Déclaration d'Helsinki, le Comité d'éthique de la recherche de l'Université technologique de Nanyang (IRB) (2019-09-024) a évalué le protocole de l'étude et obtenu les autorisations nécessaires. Les participants ont donné leur consentement éclairé et ont été informés de leur droit de se retirer de l'étude à tout moment.
Quatre-vingt-seize étudiants en première année de médecine ont donné leur consentement éclairé, fourni des données démographiques de base (sexe et âge) et déclaré n'avoir reçu aucune formation préalable en anatomie. La phase I (cœur) et la phase II (dissection cervicale) ont impliqué respectivement 63 participants (33 hommes et 30 femmes) et 33 participants (18 hommes et 15 femmes). Leur âge variait de 18 à 21 ans (moyenne ± écart-type : 19,3 ± 0,9 ans). Les 96 étudiants ont répondu au questionnaire (aucun abandon) et 8 étudiants ont participé à des groupes de discussion. 278 commentaires libres ont été recueillis concernant les points positifs, les points négatifs et les axes d'amélioration. Aucune incohérence n'a été constatée entre les données analysées et le rapport des résultats.
Les discussions de groupe et les réponses au questionnaire ont fait émerger quatre thèmes principaux : l’authenticité perçue, la compréhension fondamentale et la complexité, les attitudes de respect et de bienveillance, la multimodalité et le leadership (figure 2). Chaque thème est décrit plus en détail ci-dessous.
Les quatre thèmes — authenticité perçue, compréhension fondamentale et complexité, respect et attention, et préférence pour les supports d'apprentissage — sont issus d'une analyse thématique des questions ouvertes d'un questionnaire et des discussions de groupes de discussion. Les éléments encadrés en bleu et jaune représentent respectivement les propriétés de l'échantillon plaqué et du modèle imprimé en 3D. Impression 3D
Les étudiants ont trouvé que les spécimens plastinés étaient plus réalistes, présentaient des couleurs naturelles plus fidèles à celles des vrais cadavres et des détails anatomiques plus fins que les modèles imprimés en 3D. Par exemple, l'orientation des fibres musculaires est plus marquée dans les échantillons plastifiés que dans les modèles imprimés en 3D. Ce contraste est illustré dans l'énoncé ci-dessous.
«…très détaillé et précis, comme venant d’une vraie personne (participant C17 ; évaluation de plastination libre).»
Les étudiants ont constaté que les outils d'impression 3D étaient utiles pour l'apprentissage de l'anatomie de base et l'évaluation des principales caractéristiques macroscopiques, tandis que les spécimens plastifiés étaient idéaux pour approfondir leurs connaissances et leur compréhension des structures et régions anatomiques complexes. Les étudiants ont estimé que, bien que les deux instruments soient des répliques exactes l'un de l'autre, ils manquaient d'informations précieuses lorsqu'ils travaillaient avec des modèles d'impression 3D par rapport aux échantillons plastifiés. Ceci est expliqué dans la déclaration ci-dessous.
«…il y avait quelques difficultés comme… de petits détails comme la fosse ovale… en général, un modèle 3D du cœur peut être utilisé… pour le cou, peut-être que j’étudierai le modèle de plastination avec plus d’assurance (participant PA1 ; 3DP, discussion de groupe »).
« …les structures macroscopiques peuvent être observées… en détail, les spécimens imprimés en 3D sont utiles pour étudier, par exemple, des structures plus grossières (et) des éléments plus grands et facilement identifiables comme les muscles et les organes… peut-être (pour) des personnes qui n’ont pas accès à des spécimens plastinés (participant PA3 ; impression 3D, discussion de groupe) ».
Les étudiants ont manifesté davantage de respect et d'intérêt pour les spécimens plastifiés, mais s'inquiétaient également de la destruction de la structure en raison de sa fragilité et de son manque de flexibilité. Par ailleurs, ils ont enrichi leur expérience pratique en constatant que les modèles imprimés en 3D pouvaient être reproduits en cas de dommages.
«… nous avons également tendance à être plus attentifs aux motifs de plastination (participant PA2 ; plastination, discussion de groupe)».
« …pour les spécimens plastinés, c’est comme… quelque chose qui a été conservé pendant longtemps. Si je l’abîme… je pense que nous savons que les dégâts sont plus importants car il a une histoire (participant PA3 ; plastination, discussion de groupe). »
« Les modèles imprimés en 3D peuvent être produits relativement rapidement et facilement… ce qui rend les modèles 3D accessibles à un plus grand nombre de personnes et facilite l’apprentissage sans avoir à partager d’échantillons (contributeur I38 ; 3DP, avis en texte libre). »
«…avec les modèles 3D, nous pouvons jouer un peu sans trop nous soucier de les endommager, comme on endommage des échantillons… (Participant PA2 ; 3DP, discussion de groupe).»
D'après les étudiants, le nombre de spécimens plastinés est limité et l'accès aux structures profondes est difficile en raison de leur rigidité. Concernant le modèle imprimé en 3D, ils espèrent affiner les détails anatomiques en l'adaptant aux zones d'intérêt pour un apprentissage personnalisé. Les étudiants s'accordent à dire que les modèles plastifiés et imprimés en 3D peuvent être utilisés conjointement avec d'autres outils pédagogiques, comme la table Anatomage, afin d'optimiser l'apprentissage.
« Certaines structures internes profondes sont mal visibles (participant C14 ; plastination, commentaire libre). »
« Peut-être que des tables d’autopsie et d’autres méthodes seraient un ajout très utile (membre C14 ; plastination, examen en texte libre). »
« En veillant à ce que les modèles 3D soient bien détaillés, vous pouvez avoir des modèles distincts axés sur différentes zones et différents aspects, tels que les nerfs et les vaisseaux sanguins (participant I26 ; 3DP, revue en texte libre). »
Les étudiants ont également suggéré d'inclure une démonstration pour que l'enseignant explique comment utiliser correctement le modèle, ou des conseils supplémentaires sur des exemples d'images annotées pour faciliter l'étude et la compréhension dans les notes de cours, bien qu'ils aient reconnu que l'étude était spécifiquement conçue pour l'auto-apprentissage.
«…J’apprécie le style de recherche indépendant…peut-être que davantage d’indications pourraient être fournies sous la forme de diapositives imprimées ou de quelques notes…(participant C02; commentaires en texte libre en général).»
« Des experts en contenu ou des outils visuels supplémentaires tels que l’animation ou la vidéo peuvent nous aider à mieux comprendre la structure des modèles 3D (membre C38 ; avis en texte libre en général). »
Les étudiants en première année de médecine ont été interrogés sur leur expérience d'apprentissage et la qualité des échantillons imprimés en 3D et plastifiés. Conformément aux attentes, ils ont jugé les échantillons plastifiés plus réalistes et précis que les modèles imprimés en 3D. Ces résultats sont confirmés par une étude préliminaire [7]. Les modèles étant réalisés à partir de corps donnés, leur authenticité est garantie. Bien qu'il s'agisse d'une réplique à l'échelle 1:1 d'un spécimen plastifié présentant des caractéristiques morphologiques similaires [8], le modèle imprimé en 3D à base de polymère a été considéré comme moins réaliste, notamment par les étudiants qui ont constaté que des détails tels que les contours de la fosse ovale n'étaient pas visibles sur le modèle 3D du cœur, contrairement au modèle plastifié. Ceci pourrait être dû à la qualité de l'image tomodensitométrique, qui ne permet pas une délimitation nette des contours. Il est donc difficile de segmenter ces structures dans un logiciel de segmentation, ce qui affecte le processus d'impression 3D. Ce constat peut susciter des interrogations quant à l'utilisation des outils d'impression 3D, car on craint une perte de connaissances importantes si des outils de référence tels que les échantillons plastifiés ne sont pas utilisés. Les étudiants intéressés par la formation chirurgicale peuvent avoir besoin d'utiliser des modèles pratiques [43]. Les résultats actuels sont similaires à ceux d'études antérieures qui ont montré que les modèles en plastique [44] et les échantillons imprimés en 3D n'ont pas la même précision que les échantillons réels [45].
Afin d'améliorer l'accessibilité des outils pour les étudiants et, par conséquent, leur satisfaction, il est essentiel de prendre en compte leur coût et leur disponibilité. Les résultats confirment l'intérêt des modèles imprimés en 3D pour l'acquisition de connaissances anatomiques, en raison de leur fabrication économique [6, 21]. Ceci est cohérent avec une étude antérieure ayant démontré des performances objectives comparables entre les modèles plastifiés et les modèles imprimés en 3D [21]. Les étudiants ont jugé les modèles imprimés en 3D plus utiles pour l'étude des concepts anatomiques de base, des organes et des structures, tandis que les spécimens plastinés étaient plus adaptés à l'étude de l'anatomie complexe. De plus, les étudiants ont préconisé l'utilisation conjointe des modèles imprimés en 3D et des technologies modernes pour approfondir leur compréhension de l'anatomie. Il existe de multiples façons de représenter un même objet, comme la cartographie de l'anatomie du cœur à partir de cadavres, l'impression 3D, les scanners de patients et les modèles 3D virtuels. Cette approche multimodale permet aux étudiants d'illustrer l'anatomie de différentes manières, de communiquer leurs apprentissages de diverses façons et de s'impliquer davantage dans l'étude [44]. Des recherches ont montré que le matériel pédagogique authentique, comme les outils de dissection, peut représenter un défi pour certains étudiants en raison de la charge cognitive associée à l'apprentissage de l'anatomie [46]. Il est essentiel de comprendre l'impact de cette charge cognitive sur l'apprentissage et d'appliquer des technologies permettant de la réduire afin de créer un environnement d'apprentissage plus efficace [47, 48]. Avant de présenter aux étudiants du matériel cadavérique, les modèles imprimés en 3D peuvent constituer une méthode utile pour illustrer les aspects fondamentaux et importants de l'anatomie, afin de réduire la charge cognitive et d'améliorer l'apprentissage. De plus, les étudiants peuvent emporter ces modèles chez eux pour les consulter en complément des manuels et des supports de cours, et ainsi approfondir leurs connaissances en anatomie au-delà du laboratoire [45]. Cependant, la pratique consistant à retirer les éléments imprimés en 3D n'est pas encore mise en œuvre dans l'établissement de l'auteur.
Dans cette étude, les échantillons plastinés ont été davantage respectés que les répliques imprimées en 3D. Cette conclusion concorde avec des recherches antérieures montrant que les spécimens cadavériques, considérés comme le « premier patient », suscitent respect et empathie, contrairement aux modèles artificiels [49]. Les tissus humains plastinés, d'un réalisme saisissant, offrent une expérience intime et authentique. L'utilisation de matériel cadavérique permet aux étudiants de développer des idéaux humanistes et éthiques [50]. De plus, la perception qu'ont les étudiants des motifs de plastination peut être influencée par leur connaissance croissante des programmes de don de cadavres et/ou du processus de plastination. La plastination de cadavres donnés permet de reproduire l'empathie, l'admiration et la gratitude que les étudiants éprouvent envers les donneurs [10, 51]. Ces caractéristiques distinguent les infirmières humanistes et, si elles sont cultivées, peuvent contribuer à leur progression professionnelle en favorisant l'empathie et la compréhension envers les patients [25, 37]. Ce phénomène est comparable à celui des tuteurs silencieux pratiquant la dissection de cadavres [37, 52, 53]. Les spécimens destinés à la plastination étant des dons de cadavres, les étudiants les considéraient comme des guides silencieux, ce qui a suscité un profond respect pour ce nouvel outil pédagogique. Bien qu'ils sachent que les modèles 3D sont fabriqués par des machines, ils prennent plaisir à les utiliser. Chaque groupe se sent encadré et le modèle est manipulé avec soin afin de préserver son intégrité. Les étudiants savent peut-être déjà que les modèles 3D sont créés à partir de données de patients à des fins éducatives. Dans l'établissement de l'auteur, avant d'entamer l'étude formelle de l'anatomie, les étudiants suivent un cours d'introduction à l'histoire de la discipline, à l'issue duquel ils prêtent serment. Ce serment vise principalement à inculquer aux étudiants une compréhension des valeurs humanistes, le respect des instruments anatomiques et le professionnalisme. L'association des instruments anatomiques et de cet engagement contribue à développer un sens de l'empathie et du respect, et peut-être à rappeler aux étudiants leurs futures responsabilités envers les patients [54].
Concernant les améliorations futures des outils pédagogiques, les étudiants des groupes de plastination et d'impression 3D ont intégré la crainte de la destruction des structures dans leur participation et leur apprentissage. Cependant, les discussions de groupe ont mis en évidence des préoccupations quant à la perturbation de la structure des spécimens plastifiés. Cette observation est confirmée par des études antérieures sur des échantillons plastifiés [9, 10]. La manipulation des structures, notamment des modèles de cou, est nécessaire pour explorer les structures profondes et comprendre les relations spatiales tridimensionnelles. L'utilisation d'informations tactiles et visuelles aide les étudiants à se forger une représentation mentale plus détaillée et complète des parties anatomiques tridimensionnelles [55]. Des études ont montré que la manipulation tactile d'objets physiques peut réduire la charge cognitive et favoriser une meilleure compréhension et une meilleure mémorisation des informations [55]. Il a été suggéré que l'ajout de spécimens plastifiés aux modèles d'impression 3D peut améliorer l'interaction des étudiants avec les spécimens sans crainte d'endommager les structures.
Date de publication : 21 juillet 2023