3D Comparator
Spoločnosť
Jesseniová lekárska fakulta v Martine UK
Trvanie projektu
6 mesiacov
Implementovaný systém
Hodnotiaci systém pre talentové skúšky
Oblasť
Školstvo
Zákazník
Jesseniová lekárska fakulta je jednou z troch lekárskych fakúlt verejných vysokých škôl v Slovenskej republike. Ako samostatná fakulta bola založená v roku 1969 a je neoddeliteľnou súčasťou Univerzity Komenského. Prijímacia komisia musí vybrať každý rok len 11 najlepších uchádzačov s pomedzi 100 až 200 všetkých uchádzačov o štúdium na tejto fakulte zubného lekárstva v Martine. Vzhľadom na ľudskú nedokonalosť a subjektívne zhodnotenie sme sa v spolupráci s Jesseniovou lekárskou fakultou v Martine Univerzity Komenského rozhodli v BRAIN:IT vytvoriť objektívny systém vyhodnotenia talentových skúšok pre zubného technika.
Naša výzva a ciele
Predstavte si, že Vám konečne zubný technik vyrobil nový zirkónový zub, presnejšie korunku. Ako sa ale budete cítiť, ak Vás po bolestivom nasadení bude nepríjemne omínať? Predstavte si, ako sa pozriete vytúžene do zrkadla a tam uvidíte nesymetricky vybrúsený zub a Váš úsmev sa tak stane Vašou nočnou morou? Toto je však dnešná realita. Máme skvelých zubných technikov, ktorí excelovali svojimi vedomosťami, avšak ich jemná motorika a talent vybrúsiť dokonalý a Vami vytúžený zub nie je dostatočná.
Na Jesseniovej lekárskej fakulte v Martine Univerzity Komenského si poprední zubní experti povedali dosť. Rozhodli sa zaviesť do vstupných prijímacích konaní talentové skúšky motorických zručností.
Cieľom bolo vytvoriť objektívny systém vyhodnocovania talentových skúšok pre zubného technika.
Avšak ako by mali vyzerať takéto skúšky? Zubní experti sa rozhodli podrobiť testovacej skúške všetky ročníky na fakulte v danom obore. Za úlohu dostali v obmedzenom čase vymodelovať zo sadrového bločku pomocou zubárskych nástrojov šachovú figúrku. Výsledky však boli alarmujúce. Mnohí študenti mali veľmi zlé výsledky a tie sa len veľmi pomaly zlepšovali s postupným progresom v štúdiu.
A z toho dôvodu sa na fakulte rozhodli na zavedení formy talentovej skúšky obsahujúcej vyrezávanie sadrovej figúrky, avšak veľmi rýchlo narazili na problém. V niektorých rokoch sa hlásilo viac ako 200 uchádzačov, ale môžu vybrať len 11 najlepších. Ako rýchlo a objektívne zhodnotiť toľko študentov? Ako dokázať zabezpečiť nestrannosť, replikovateľnosť výsledkov a férový proces pre všetkých v danom ročníku, ale aj naprieč všetkými nasledujúcimi skúškami?
Rýchlosť
Vyhodnotenie výsledkov aj digitalizácia objektov do 3D modelu musia prebiehať rýchlo a časovo efektívne.
Objektívnosť
Pre všetky objekty musia platiť rovnaké podmienky a výstupy musia byť reprodukovateľné, aby bola zachovaná objektívnosť.
Variabilnosť
Systém musí umožňovať prioritizáciu požadovaných parametrov modelu a vyhodnocovania pomocou váh, aby bola zabezpečená variabilnosť.
Naše riešenie
V BRAIN:IT sme vyvinuli generický nástroj 3D Comparator, ktorý každoročne objektívne vyhodnocuje a zoraďuje uchádzačov na základe ich výsledkov v talentových skúškach na zubého technika. Využívame pri tom znalosti z oblasti štatistiky, základné vlastnosti objektov, symetriu, alebo aj tepelné mapy a voxely.
Vďaka nášmu výskumnému tímu, zubným expertom a hodinám strávených v zubných laboratóriách sme dokázali vytvoriť však niečo viac ako len nástroj pre odbornú zubársku komisiu. 3D Comparátor je široko využiteľný na akékoľvek porovnávanie a vyhodnocovanie digitalizovaných 3D objektov s možnosťou prispôsobenia vzorového modelu.
Skúška
Priebeh skúšky môže znieť jednoduchšie ako sa zdá, avšak je to veľmi vyčerpávajúci proces. Okrem už doteraz známych Národných porovnávacích skúšok (NPS) je nutné podstúpiť aj Skúšku manuálnej zručnosti (SMZ), takzvané talentové prijímacie skúšky. Skúška manuálnej zručnosti preverí jemnú motoriku uchádzačov a spočíva v praktickom vyrezaní kópie zadaného modelu (predlohy), napríklad šachovej figúrky, zo sadrového bločku pomocou dodaných modelovacích nástrojov (modelovacích nožíkov, lekronov) za stanovený čas 180 minút.
Postup
Na konci skúšky sa od uchádzačov zozbierajú anonymizované figúrky a putujú do zubného laboratória. Ako prvé je figúrky potrebné naskenovať na 3D skeneri, ktorý sa používa na výrobu zubných koruniek a implantátov. Zubný technik opatrne a precízne upevní vymodelovanú figúrku do špecializovaného upínacieho držiaka a vloží do 3D skenera. Ten následne spustí proces digitalizácie do 3D modelu (STL formát). Celý proces trvá niekoľko minút a na jeho záver sa k vytvorenému 3D modelu priradí jedinečný identifikátor.
Následne prichádzame na rad my z BRAIN:IT, kedy pripravené 3D modely figúrok načítame do našej aplikácie 3D Comparátor spolu so vzorovým modelom talentovej skúšky. Ako prvé musí prebehnúť vycentrovanie vzhľadom na vzorový model a to robíme pomocou algoritmu CPD (Coherent Point Drift), ktorý je založený na štatistike, konkrétne metóde maximálnej vierohodnosti. Ak Vás tento algoritmus zaujal, pozrite si Coherent Point Drift.
Základné charakteristiky ako výška, šírka, hĺbka, obvod, povrch a obsah sa v závere porovnávajú s charakteristikami vzorového modelu a tak dokážeme určiť prvé odchýlky. Hneď za tým nasleduje symetria, tá je pre zubných expertov dôležitá, úzko súvisí so subjektívnym pocitom krásy a my jej taktiež potrebujem vyčleniť miesto v našom vyhodnocovaní.
Jedná sa o tepelné heat mapy. V našom prípade pre ich vytvorenie sme využili algoritmus SSCD (Spatial Structure Circular Descriptor) a tie následne porovnávame voči vzorovému modelu. Ak chcete vedieť viac, pozrite si Spatial Structure Circular Descriptor.
A na záver je potrebné všetko vyhodnotiť a to porovnaním so vzorovým modelom. Určí sa vážená chyba a z nej sa následne vypočíta výsledná percentuálna zhoda. Všetky údaje a najmä výsledky sa prehľadne zobrazia v grafickej podobe a zároveň sa vytvorí excelovský súbor potrebný na spracovanie a vyhodnotenie skúšky.
Prínosy pre zákazníka
A ako sme teda prispeli k zlepšeniu manuálnej zručnosti budúcich zubných technikov a teda aj všetkým budúcim pacientom?
Zlepšenie manuálnych zručností študentov
Vďaka nášmu riešeniu sa po prvom pilotnom ročníku dosiahlo približne dvojnásobné zlepšenie manuálnych zručností oproti starším ročníkom.
Efektívne vzdelávanie zubných technikov
Študenti z pilotného ročníka dokázali za rovnaký čas vytvoriť dva zuby namiesto jedného, čo potvrdzuje rýchlejší rozvoj ich praktických schopností.
Vyššia kvalita budúcich odborníkov
Zvýšením presnosti a objektívnosti výberu uchádzačov sa zlepšila kvalita zubných technikov, čo sa priamo odráža na kvalite poskytovanej zdravotnej starostlivosti.
Náročnosť projektu
Veľkosť
2/6
Časová náročnosť
4/6
Finančná náročnosť
2/6
Komplexnosť
6/6
Čo na to zákazník
„Na študentoch je badateľná výrazne vyššia schopnosť manuálnych zručností oproti predchádzajúcim rokom.“
– prof. MUDr. Mgr. Juraj Mokrý, PhD, prodekan Jesseniova lekárska fakulta v Martine UNIBA
Máte záujem o podobné riešenie?
Radi vám pomôžeme vytvoriť systém prispôsobený vašim potrebám – od návrhu až po implementáciu.