INNOVACIÓN EN LA DOCENCIA PRÁCTICA DE TERAPIA MANUAL UTILIZANDO APLICACIONES MÓVILES DE ANATOMÍA Noguera, José María 1, Díaz-Fernández, Ángeles 2, Molina, Francisco Javier 2, Jiménez, Juan José 1, Osuna-Pérez, M. Catalina 2 1: Grupo de Gráficos y Geomática de Jaén. Departamento de Informática. Escuela Politécnica Superior de Jaén. Universidad de Jaén. Campus Las Lagunillas s/n, Edificio A-3, 23071 Jaén, España. e-mail: {jnoguera, juanjo}@ujaen.es, web: http://gggj.ujaen.es/ 2: Departamento de Ciencias de la Salud. Escuela de Ciencias de la Salud. Universidad de Jaén Campus Las Lagunillas s/n, Edificio B-3, 23071 Jaén, España. e-mail: {andiaz, fjmolina, mcosuna}@ujaen.es Resumen. El aprendizaje de técnicas de terapia manual requiere que el estudiante de Fisioterapia posea un profundo conocimiento anatómico. En este artículo presentamos los resultados obtenidos durante un proyecto de innovación docente en el que se propuso el uso de aplicaciones de anatomía para dispositivos móviles como herramienta docente de apoyo durante la realización de las clases prácticas de dicha disciplina. El estudio se estructuró en dos partes; en la primera se seleccionaron y evaluaron aplicaciones móviles comerciales consideradas de interés para la asignatura, basándonos en la opinión de expertos en el área y en los propios alumnos. Fruto de esta evaluación se propuso una selección de aplicaciones. En la segunda parte se efectuó una prueba piloto durante el transcurso de una asignatura de terapia manual empleando dichas aplicaciones; también se incluyó en el estudio una aplicación docente de visualización de imágenes biomédicas en 3D para dispositivos móviles desarrollada por los propios autores. Las encuestas de satisfacción cumplimentadas por los estudiantes mostraron un alto grado de aceptación del proyecto. Este resultado nos motiva a plantear la integración de los dispositivos móviles como una herramienta más en el currículo académico de la asignatura y a seguir perfeccionando nuestra propia aplicación. Palabras clave: m-learning, terapia física, anatomía. 1. INTRODUCCIÓN Una de las limitaciones que presenta la docencia práctica en asignaturas de terapia manual es el grado de entrenamiento del alumnado en anatomía palpatoria. El estudiante se enfrenta a tener que realizar diferentes abordajes y contactos manuales sobre diferentes zonas de la superficie humana según la parte del sistema músculo-esquelético estudiada. En este abordaje manual, se hace imprescindible el recuerdo y/o repaso de las zonas anatómicas implicadas.
Clásicamente, el aprendizaje y/o repaso de anatomía humana se realiza con los recursos disponibles habituales en las aulas o en los laboratorios de prácticas de Fisioterapia (ordenador, cañón proyector y algún que otro modelo anatómico plastificado). El uso de estos recursos desplaza físicamente al estudiante del que debe ser su ambiente de prácticas habitual: en las camillas frente al compañero sobre el que va a practicar. Además, con estos métodos se elimina la posibilidad de que el alumno interactúe individualmente con las imágenes mostradas disminuyendo, por tanto, la capacidad de recuerdo de las mismas. El uso de dispositivos móviles (tabletas, teléfonos móviles, etc.) como recurso docente, el llamado m-learning (Keegan, 2002), posibilita la enseñanza de la anatomía humana en el propio laboratorio sin precisar que cada alumno se sitúe delante de un ordenador. Más aún, el uso de estos pequeños y manejables aparatos permite el contacto con el compañero de prácticas en las camillas de tratamiento para localizar y palpar inmediatamente la zona anatómica estudiada. Por ello se convierte en una herramienta muy útil, atractiva y dinámica que puede subsanar las limitaciones particulares que presentan, a este respecto, las habituales clases o los laboratorios prácticos. Pese a estas bondades, a día de hoy podemos afirmar que la implantación de dispositivos móviles en los entornos de docencia sanitaria es escasa. Esto ocurre a pesar de que algunos trabajos académicos muestran que este tipo de dispositivos son un método adecuado para enseñar anatomía (Trelease, 2008), Lindquist, Johansson, Petersson, Saveman & Nilsson, 2008), (Ranson, Boothby, Mazmanian & Alvanzo, 2007). No obstante, sí que se aprecia un interés creciente, como demuestra el hecho de que algunas escuelas de salud punteras están comenzando a incorporar estos dispositivos en sus métodos docentes. Por ejemplo, la Escuela de Medicina de la Universidad de California (EEUU) es pionera en implementar un currículum completamente digital en tabletas con conexión a la web (ipad), véase Youm et al., (2011) y la página web de su iniciativa 1. En esta investigación se ha realizado un esfuerzo encaminado a potenciar el uso de estas tecnologías móviles en Fisioterapia para ayudar en la docencia práctica de técnicas de terapia manual mediante aplicaciones anatómicas. Estas aplicaciones comerciales se han complementado además con una herramienta móvil que está siendo desarrollada por el propio equipo investigador. A diferencia de las imágenes sintéticas mostradas por las aplicaciones comerciales, nuestra herramienta permite visualizar modelos biomédicos volumétricos reales en 3D (obtenidos de escáneres RMN o TAC) de forma interactiva en dispositivos móviles. Para una descripción más detallada de la misma referimos al lector a Noguera, Jiménez & Osuna-Pérez (2013). Por tanto, el principal objetivo del presente estudio es implementar el uso de tecnología móvil con aplicaciones de anatomía músculo-esquelética para ayudar en la docencia práctica de asignaturas de terapia manual en el Grado de Fisioterapia y evaluar el nivel de satisfacción por parte del alumnado. Como objetivo secundario se plantea obtener una retroalimentación crítica para ayudar en el perfeccionamiento de la aplicación de diseño propio y analizar el conocimiento que sobre estas nuevas herramientas didácticas poseen los estudiantes. 2. MATERIALES Y MÉTODOS Presentamos un estudio observacional descriptivo transversal que se llevó a cabo con 1 imeded Initiative, UC Irvine s School of Medicine. 2012 http://www.imeded.uci.edu/
(a) (b) (c) (d) (e) Figura 1. Aplicaciones para ios seleccionadas por el grupo de expertos. (a) Skeletal System Pro III. (b) Muscle System Pro III. (c) Visible Body: Muscle Premium. (d) Gray s Anatomy. (e) Aplicación de desarrollo propio (Noguera et al. 2013). los estudiantes de cuarto curso del Grado en Fisioterapia de la Universidad de Jaén en la asignatura Fisioterapia manual osteopática durante el curso académico 2013/14. De los 63 estudiantes que voluntariamente aportaron su consentimiento a participar, 39 (63.9%) eran mujeres y 24 (38.1%) varones. Sus edades oscilaban entre 20 y 33 años, siendo 22,5 ±2.6 la edad media. 2.1. Selección de aplicaciones La primera parte del proyecto consistió en la búsqueda, análisis y evaluación de un conjunto de aplicaciones de anatomía músculo-esquelética para dispositivos móviles potencialmente interesantes para la asignatura. Este proceso se llevó a cabo en dos etapas, involucrando tanto a profesores como a estudiantes. En primer lugar, el profesorado experto en terapia manual implicado en el proyecto realizó una búsqueda minuciosa de las aplicaciones de docencia indexadas en la categoría de salud de la AppStore de ios. Dado el elevado número de aplicaciones, el grupo de expertos realizó una primera criba, en la que se seleccionaron inicialmente cinco aplicaciones que aparecen descritas en la Tabla 1. La tabla incluye los principales comentarios-evaluaciones del grupo de expertos sobre cada aplicación; entre ellas se incluyó la ya mencionada por los autores. La Figura 1 muestra captura de pantallas de todas las aplicaciones seleccionadas. En una segunda etapa, las aplicaciones seleccionadas por el profesorado fueron presentadas y sometidas a la evaluación de los alumnos, quienes realizaron la selección final de la aplicación más interesante. A tal fin, el profesorado de la asignatura realizó una clase magistral para presentar y describir los aspectos fundamentales de cada aplicación. A continuación se realizó una clase práctica en la que los alumnos tuvieron la oportunidad de manejar, visualizar y utilizar in situ cada una de ellas, para ello se les proporcionó a cada pareja de estudiantes un dispositivo ipod Touch o ipad Mini. Al final de esta clase los alumnos evaluaron las aplicaciones a través de un cuestionario diseñado para tal fin. La duración total de este proceso fue de dos horas. La aplicación mejor valorada por los estudiantes de entre las seleccionadas por el profesorado experto fue la utilizada finalmente durante la realización del resto del proyecto junto con la de desarrollo propio. Cabe reseñar que esta herramienta propia se incluyó por defecto para utilizarse durante el resto del proyecto, independientemente de su valoración por parte del alumnado. La justificación ha sido porque se distingue de las demás en ser la única que muestra visualizaciones 3D de imágenes biomédicas reales (RMN, TAC,..), mientras que las
App Descripción Medio Motivo descarte imuscle 3D 4 Medical Skeletal System Pro III Muscle System Pro III Muscle And Bone Anatomy 3D Mobile OMT Visible Body: Muscle Premium Netter s Anatomy Atlas Gray s Anatomy E-Anatomy Imaios Aplicación propia Funciones musculares y ejercicios de fortalecimiento y estiramiento Animaciones 3D del sistema esquelético. Animaciones 3D del sistema musculoesquelético Animaciones 3D del sistema musculoesquelético Técnicas de terapia manual (movilizaciones y manipulaciones) Animaciones 3D del sistema musculoesquelético incluyendo nervios y vasos Atlas de Netter digitalizado. Ilustraciones hechas a mano anotadas Atlas de Gray digitalizado. Ilustraciones hechas a mano anotadas Imágenes biomédicas radiológicas 2D reales anotadas Imágenes biomédicas radiológicas mostradas en 3D mediante visualización volumétrica Vídeo, texto Ilustraciones 2D Ilustraciones 2D Escáner 2D Escáner 3D - Más orientada a ejercicios terapéuticos y/o fitness demás se limitan a modelos artificiales o s. Por esta razón en la evaluación del alumnado también se incluyó nuestra herramienta como una más, con el fin de que los alumnos pudieran y señalaran posibles aspectos de mejora. 2.2. Prueba piloto La implementación de los dispositivos móviles con las aplicaciones anatómicas se llevó a cabo en todas las prácticas de la asignatura mencionada por los dos profesores implicados en su docencia y a la totalidad de los alumnos matriculados (n=63) divididos en cinco grupos de prácticas de unos 12-13 estudiantes cada uno. Se impartieron siete clases prácticas de cinco horas de duración cada una. Estas prácticas versaban sobre diversas partes del cuerpo humano: cráneo, columna cervical superior e inferior, columna dorsal, columna cervical, columna lumbar, miembro superior, miembro inferior y visceral. La primera parte de cada clase se desarrolló de forma habitual mediante las pertinentes explicaciones teóricas. En cambio, para la parte más aplicada de la práctica se repartió un dispositivo móvil (ipod Touch o ipad Mini) por cada pareja de estudiantes. A la hora de explicar las técnicas de terapia manual, el profesorado incidió en la utilización de los dispositivos para ayudar al recuerdo anatómico y/o visualización de las zonas mediante las imágenes biomédicas. Tras esta explicación, los estudiantes ensayaron y repitieron - - Sólo para ipad Visualiza y describe técnicas manipulativas y de movilización, no las localizaciones anatómicas - Son las mismas imágenes/dibujos de los libros en formato digital. Poco realismo. - Sólo para ipad Tabla 1. Características de aplicaciones evaluadas. Se destacan en negrita aquellas que fueron seleccionadas por el grupo de expertos.
de forma autónoma (aunque supervisada por el profesor) las técnicas impartidas; durante este paso los estudiantes tuvieron absoluta libertad para consultar las aplicaciones móviles. Tras la última sesión práctica, se recogieron las impresiones de los estudiantes mediante un cuestionario anónimo con una serie de preguntas que puntuaban el grado de utilidad y satisfacción de la experiencia, así como un campo de texto libre donde sugerir elementos de mejora para la aplicación propia. Además, se preguntó a los alumnos si: (a) conocían de la existencia de aplicaciones de anatomía para dispositivos móviles antes de su participación en nuestro estudio; y (b) si tenían intención de seguir usándolas en el futuro para su formación autónoma 3. RESULTADOS 3.1. Selección de aplicaciones La Tabla 2 muestra los resultados del cuestionario de evaluación de las aplicaciones móviles por parte del alumnado. Se dividió en tres bloques básicos con un rango de 0-10 puntos (0=menor puntuación, 10=mayor calificación) para evaluar aspectos de las distintas aplicaciones: imágenes, manejo del dispositivo y utilidad didáctica. De todas las aplicaciones sometidas a valoración, claramente la peor evaluada por el alumnado fue la aplicación Gray s Anatomy (con una puntuación media de 5.27 puntos sobre 10). Las dos aplicaciones que mejores valoraciones obtuvieron fueron la aplicación Skeletal System Pro III y la aplicación Visible Body: Muscle Premium con un promedio global de 9.40 y 9.21 respectivamente. De esta forma, la aplicación finalmente seleccionada para ser utilizada en las clases prácticas de la asignatura de terapia manual fue la aplicación Skeletal System Pro III. 3.2. Prueba piloto En la Tabla 3 se muestran los resultados de la valoración que los alumnos hicieron al final de las prácticas con respecto a la utilización de aplicaciones anatómicas en dispositivos móviles como herramienta didáctica. Asimismo, en la Tabla 4 se exponen los resultados de la pregunta abierta que se planteó a los estudiantes sobre mejoras o sugerencias para la aplicación propia. En cuanto a los resultados de las dos preguntas restantes, cerca de la mitad (44.8%) de los estudiantes reconocieron no tener conocimiento previo de este tipo de aplicaciones de anatomía para móviles, si bien la gran mayoría (98.3%) manifestaron su intención positiva de seguir usándolas después de la experiencia. 4. DISCUSIÓN El principal objetivo de esta investigación fue introducir nuevas tecnologías en la docencia práctica de terapia manual para facilitar el recuerdo anatómico y la realización correcta de las técnicas y comprobar su aceptación por parte del alumnado. A pesar de la falta de investigación al respecto, nuestros datos de satisfacción y utilidad coinciden con los de otros autores (Ford, Mazzone & Taylor, 2005; Smith, Jones, Cavanaugh,Venn & Wilson 2006; Veneri, 2011; Teri et al., 2013). Estos buenos resultados obtenidos nos motiva a plantear la integración de los dispositivos móviles como una herramienta más en el currículo académico de la asignatura y a seguir perfeccionando nuestra propia aplicación como apoyo visual de imágenes biomédicas
IMÁGENES MANEJO UTILIDAD Skeletal System Pro III Muscle System Pro III Visible Body: Muscle Premium Gray s Anatomy Aplicación propia Claridad 9.48±0.51 9.26±0.91 9.30±1.02 5.48±2.59 8.57±1.34 Realismo 9.70±0.55 9.26±1.01 9.09±1.20 4.91±2.59 8.61±1.64 Calidad zoom 9.30±0.76 9.13±0.92 9.22±1.04 5.17±2.87 8.52±1.56 Correcto etiquetado 9.70±0.47 9.43±0.84 9.04±1.18 5.17±2.99 8.26±1.60 Facilidad 8.52±1.03 8.83±0.88 9.09±1.08 5.78±2.66 8.48±1.12 Fluidez (velocidad) Nivel de interacción (examinar figuras en detalle) Recuerdo anatómico Orientación anatómica espacial Aprendizaje anatomía palpatoria Aprendizaje de técnicas manuales 8.43±1.08 8.39±0.98 8.83±1.15 5.83±2.58 8.43±1.27 9.43±0.66 9.09±1.08 9.35±1.11 4.78±2.99 8.70±1.46 9.61±0.58 9.17±0.98 9.48±1.12 5.83±2.51 8.70±1.46 9.61±0.72 9.26±0.91 9.70±0.82 5.35±2.69 8.70±1.39 9.78±0.51 8.65±1.46 9.22±1.12 5.00±2.71 7.91±1.41 9.70±0.55 8.52±1.34 9.00±1.08 4.96±2.70 8.13±1.21 Evaluación general como herramienta didáctica 9.57±0.59 8.61±1.15 9.30±0.82 5.04±2.63 7.68±1.75 VALORACIÓN GLOBAL PROMEDIO 112.8±4.46 9.40 107.6±9.18 8.96 110.6±9.85 9.21 63.3±29.40 5.27 100.2±14.50 8.39 Tabla 2. Evaluación de los estudiantes de las aplicaciones móviles de anatomía. reales. De la misma forma, este apoyo didáctico en clases prácticas de terapia manual podría ser extensible a otras poblaciones de estudiantes del Grado de Fisioterapia ya que, en principio, son poblaciones similares (más o menos homogéneas). En cuanto a la evaluación de los alumnos de la aplicación propia, hemos de destacar que esta calificación es muy similar a la obtenida por las aplicaciones comerciales de primera línea, con años de desarrollo a sus espaldas. Consideramos este resultado como muy positivo dadas las limitaciones económicas, temporales y humanas de nuestro equipo y nos impulsa a seguirla completando y perfeccionando. La mayoría de las sugerencias aportadas por los alumnos se centran en facilitar el uso de la aplicación y en mejorar la calidad de imagen. El primer punto puede deberse a la falta de experiencia de los estudiantes en la visualización de imágenes de escáner, máxime en 3D; esto requerirá la investigación de nuevas técnicas de interacción con el dispositivo más intuitivas. Respecto a la calidad visual, es de esperar que el lógico avance del hardware móvil nos permita visualizar volúmenes de mayor resolución y a mayor velocidad. Destacar también que pese al extendido uso entre los jóvenes de dispositivos móviles inteligentes, según nuestros resultados casi la mitad de los alumnos reconocieron no usar ni conocer ninguna aplicación móvil de anatomía. Sin embargo, la intención de
Media Desv. típ. Utilidad para terapia manual 7,40 1,69 Utilidad para recordar anatomía 8,62 1,63 Utilidad como herramienta didáctica en general 7,98 1,58 Satisfacción general 8,29 1,41 Tabla 3. Resultados de cuestionarios de satisfacción (Puntuación 1-10); n=63. Frecuencia Porcentaje Ninguna 39 61,90 Mejores explicaciones 2 3,17 Más nombres en zonas interés 1 1,59 Todas imágenes en 3D 1 1,59 Imágenes en color 4 6,35 No sólo óseo también ligamentos, músculos y tendones 4 6,35 Mejor imagen: más libertad cámara, ángulos... 3 4,76 Español 2 3,17 Más fácil de manejar 3 4,76 Más calidad de imagen 2 3,17 Más marcadores 1 1,59 Color y mejor imagen 1 1,59 Tabla 4. Mejoras /sugerencias aportadas por los estudiantes para nuestra aplicación. seguir usándola después fue manifiestamente positiva. Este proyecto, pues, presenta un beneficio adicional al promover el uso de las TIC entre el alumnado (no sólo como WhatsApp o Facebook), sino como una herramienta de apoyo al aprendizaje dentro y fuera del aula, aprendizaje ubicuo (Jones, V. & Jo, J.H., 2004). Pese a esto, hay que ser conscientes de que el coste de las aplicaciones puede suponer un importante inconveniente a la hora de promover el uso de estas herramientas. Una posible limitación del estudio es que se ha ceñido a la plataforma ios y puede que no haya abarcado todo el software existente en el mercado, pero tampoco era nuestro objetivo evaluar ninguna aplicación comercial concreta sino proveer a los estudiantes de adecuadas herramientas de apoyo visual para las clases prácticas y analizar la experiencia. La justificación es doble: (a) por la elevada disponibilidad de software comercial existente en la AppStore; y (b) para evitar la fragmentación en los dispositivos a adquirir para las clases. De todas formas, los resultados deberían ser extrapolables a otras plataformas (Android ) ya que disponen de similar software. Posibles investigaciones futuras irán encaminadas a analizar el impacto del uso de aplicaciones de imágenes biomédicas móviles en la mejora del proceso de enseñanzaaprendizaje con evaluación de resultados docentes. También sería interesante analizar el uso efectivo posterior por parte de los alumnos de alguna de las posibles aplicaciones móviles como ayuda para el estudio a más largo plazo para evitar un posible sesgo positivo en los alumnos producido por el efecto novedad de la experiencia 5. CONCLUSIONES Según nuestros resultados, los alumnos han valorado estas nuevas plataformas como herramientas didácticas muy útiles (tanto las comerciales como la de diseño propio) y
manifiestan un alto grado de satisfacción en su utilización como asistente pedagógico. Esperamos que los resultados obtenidos en este trabajo animen al colectivo docente a incluir estos dispositivos dentro del aula a fin de potenciar la docencia de la anatomía, y especialmente, de la terapia manual. De igual forma, y de acuerdo con los resultados, los alumnos también los utilizarían fuera del aula fomentando así el aprendizaje autónomo, ubicuo y la retención de conceptos. AGRADECIMIENTOS Este trabajo ha sido parcialmente financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad del Reino de España y la Unión Europea (fondos FEDER) mediante el proyecto TIN2011-25259, y por la Universidad de Jaén por el proyecto de innovación docente PID38_201214. REFERENCIAS Ford, G. S., Mazzone, M. A., & Taylor, K. (2005). Effect of computer-assisted instruction versus traditional modes of instruction on student learning of musculoskeletal special tests. En Journal of Physical Therapy Education, 19, 22 30. Jones, V. & Jo, J.H. (2004). Ubiquitous learning environment: An adaptive teaching system using ubiquitous technology. In R. Atkinson, C. McBeath, D. Jonas-Dwyer & R. Phillips (Eds),Beyond the comfort zone: Proceedings of the 21st ASCILITE Conference (pp. 468-474). Perth, 5-8 December. Keegan, D. (2002). The Future of Learning: From elearning to mlearning. Fern Univ. Hagen (Germany): Inst. for Research into Distance Education; 2002. Lindquist, M. A., Johansson, E. P., Petersson, I. G., Saveman, B.-I., & Nilsson, C. G. (2008). The use of the personal digital assistant (PDA) among personnel and students in healthcare: a review. En Journal of Medical Internet Research, 10, e31. Noguera, J.M., Jiménez, J.J. & Osuna-Pérez, M.C. (2013). Development and evaluation of a 3D mobile application for learning manual therapy in the physiotherapy laboratory. En Computers & Education, 69, 96-108. Ranson, S. L., Boothby, J., Mazmanian, P. E., & Alvanzo, A. (2007). Use of personal digital assistants (PDAs) in reflection on learning and practice. En Journal of Continuing Education in the Health Professions, 27, 227 233. Smith, A. R., Jones, J., Cavanaugh, C., Venn, J., & Wilson, W. (2006). Effect of interactive multimedia on basic clinical psychomotor skill performance by physical therapist students. En Journal of Physical Therapy Education, 20, 61 67. Teri S, Acai A, Griffith D, Mahmoud Q, Ma DW, Newton G. (2014) Student use and pedagogical impact of a mobile learning application. En Biochemistry and Molecular Biology Education, 42(2), 121-35. Trelease, R. B. (2008). Diffusion of innovations: smartphones and wireless anatomy learning resources. En Anatomical Sciences Education, 1, 233 239. Veneri, D. (2011). The role and effectiveness of computer-assisted learning in physical therapy education: a systematic review. En Physiotherapy Theory and Practice, 27, 287 298. Youm, J., Wiechmann, W., Ypma-Wong, M., Clayman, R., Maguire, G., Haigler, H., et al. (2011). Launching an ipad program: lessons learned from the imeded initiative, University of California, Irvine, School of Medicine. En Proceedings of World conference on e-learning in corporate, government, healthcare, and higher education (pp. 1775 1779).