Überbrückung der Technologiekluft in der COVID-19-Ära: Nutzung virtueller Öffentlichkeitsarbeit, um Schüler der Mittel- und Oberstufe der Bildgebungstechnologie auszusetzen

Professionelles Live-Streaming moderner Bildgebungstechnologien durch virtuelle Präsentationen kann dazu beitragen, das Interesse der Schüler an einer MINT-Karriere zu fördern und gleichzeitig einen wichtigen Zugang zu STEM-Vorbildern zu ermöglichen. Virtuelle Öffentlichkeitsarbeit, die sich auf Bildgebungstechnologien konzentriert, kann die Technologielücke für Studenten in ländlichen Gebieten effektiv schließen. Es kann auch dazu beitragen, die Anzahl der Schüler zu erhöhen, die an MINT-bezogenen Bereichen teilnehmen.

Der integrierte Ansatz, der in unseren virtuellen MINT-Outreach-Präsentationen verwendet wird, könnte als erstes Rekrutierungsinstrument für unterversorgte Bevölkerungsgruppen übernommen werden, was zur Diversifizierung der STEM-Pipeline beitragen könnte. Ein Videomischer ist ein Schlüsselgerät für dieses Protokoll. Stecken Sie das USB-Kabel in den USB-Ausgang des Videomischers und das andere Ende in den USB-Anschluss des Broadcast-Laptops.

Stecken Sie das mit dem Videomischer gelieferte Ethernet-Kabel in den Ethernet-Anschluss des Videomischers. Stecken Sie das andere Ende des Kabels in einen USB 3.0-auf-Gigabit-Ethernet-Adapter. Stecken Sie dann das USB-Ende des Adapters in einen anderen USB-Anschluss des Broadcast-Laptops.

Schließen Sie die HDMI-Ausgänge der Videokameras, die ausgewählt wurden, um den kleinen Einsatz im Bild-in-Bild- oder PIP-Modus bereitzustellen, an einen HDMI-Umschalter mit mehreren Anschlüssen an, der mit einer Fernbedienung ausgestattet ist. Schließen Sie ein HDMI-Kabel an den HDMI-Anschluss des Ultraschall-Laptops und das andere Ende an den HDMI-Eingang eines einzelnen Konvertergeräts an. Verbinden Sie ein Ende eines HDMI-Kabels mit dem HDMI-Ausgang des Konverters und das andere Ende mit dem Videomischer oder HDMI-Umschalter.

Stellen Sie die integrierten Schalter des Konverters ein, um den HDMI-Ausgang des Ultraschall-Laptops an die HDMI-Eingangsanforderungen des Videomischers anzupassen. Um eine 3D-Anatomie-Visualisierungstischstation einzurichten, stecken Sie ein Ende eines extra langen HDMI-Kabels in den Anatomie-Visualisierungstisch und das andere Ende in einen der HDMI-Anschlüsse des Video-Umschalters oder des HDMI-Umschalters. Um die elektroenzephalographische Station einzurichten, schließen Sie den drahtlosen Bluetooth-Adapter an den USB-Anschluss des Computers an.

Führen Sie die Schaumstoffkappen in jede der 14 Elektroden des EEG-Headsets ein und tragen Sie einige Tropfen Kochsalzlösung auf jede Leitung auf. Positionieren Sie das Headset auf dem Kopf des standardisierten Patienten oder SP und passen Sie die Position der Elektroden gemäß den Anweisungen des Headsets an. Schalten Sie anschließend den EEG-dedizierten Computer ein und aktivieren Sie die drahtlose EEG-Headset-Software.

Wählen Sie das verfügbare Headset-Gerät aus. Wählen Sie Verbinden und befolgen Sie die Anweisungen, bis alle Leuchten auf dem Headset-Bild grün leuchten, um den richtigen Kontakt aller 14 Kabel anzuzeigen. Klicken Sie dann auf den Link zur drahtlosen Headset-Software oben links im Fenster, um den Bildschirm zu den Live-EEG-Aufnahmen zu wechseln.

Die Wellenlänge jeder der 14 Leitungen wird nun auf dem Bildschirm angezeigt. Aktivieren Sie dann die EEG-Gehirnvisualisierungssoftware gemäß den im Manuskript beschriebenen Schritten. Aktivieren Sie die Video-Switcher-Softwaresteuerung auf dem Broadcast-Laptop und klicken Sie auf das Pulldown-Menü für Makros.

Klicken Sie im Makro-Popup-Fenster auf die Schaltfläche "Erstellen". Klicken Sie dann auf den ersten leeren Slot im Panel, gefolgt von der Plus-Schaltfläche. Geben Sie einen Namen für diese erste Aufnahme ein und klicken Sie auf die Aufnahmeschaltfläche.

Wenn die Aufnahme einen aktiven PIP-Modus hat, klicken Sie im nächsten Übergangsabschnitt auf die On-Air-Schaltfläche. Gehen Sie dann auf der rechten Seite des Bildschirms zum Abschnitt Upstream Key 1" und klicken Sie auf die Registerkarte DVE. Wählen Sie die Kamera in der Einschubansicht des PIP-Modus als Füllquelle aus.

Ändern Sie die Größe der Einschubansicht, indem Sie die X- und Y-Positionen und -Größen eingeben. Klicken Sie auf das Makro-Popup-Fenster und drücken Sie die kleine rote Schaltfläche, um die Aufnahme zu stoppen. Für die Ultraschallbildgebung orientieren Sie den Schüler, um zu verstehen, dass die Oberseite des Ultraschallbildes der Sonde auf der Brust am nächsten ist.

Demonstrieren Sie die B-Modus-Bildgebung des Herzens in verschiedenen Sichtebenen und zeigen Sie auf die Kammern und Klappen. Demonstrieren Sie den Farbmodus für die Darstellung des Blutflusses durch das Herz und erklären Sie, dass Rot die Bewegung in Richtung der Sonde anzeigt, während Blau die Bewegung weg von der Sonde anzeigt. Als nächstes verwenden Sie für Computertomographie oder CT-Station-Inhalte einen Fall, um das Auftreten von Knochen und Metall im Vergleich zu Flüssigkeit und Luft auf CT-Bildern zu erklären.

Für die CT-Bildgebung des Herzens zeigen Sie die relative Größe eines normal großen Herzens im Vergleich zur Lunge. Identifizieren Sie die vier Kammern des Herzens in Queransicht. In einer Frontalansicht folgen Sie der Aorta aus dem linken Ventrikel.

Identifizieren Sie dann die Hauptäste des Aortenbogens und folgen Sie der Aorta in den Bauch. Zeigen Sie ein Beispiel eines vergrößerten Herzens mit einem implantierten Herzschrittmacher. Verwenden Sie diesen Fall, um ein vergrößertes Herz zu demonstrieren, das den größten Teil der linken Seite des Thorax einnimmt.

Folgen Sie dem Schrittmacherdraht führt ins Herz. Als nächstes zeigen Sie ein Beispiel eines Patienten, der sich einer Operation am offenen Herzen unterzogen hat, was durch Metalldrähte belegt wird, die das Brustbein zusammenhalten. Wählen Sie das gespeicherte Symbol aus, um die verschlossene rechte Koronararterie anzuzeigen.

Dann identifizieren und folgen Sie den Koronararterien-Bypass-Transplantaten, die aus der Aorta entstehen, und reisen zum Herzen. Für den Inhalt der Elektroenzephalografiestation zeigen Sie das kabellose Headset auf einem SP. Weisen Sie auf die 14 verschiedenen Leitungen hin, die über bestimmten Lappen des Gehirns positioniert sind. Drehen Sie die Schwelle der Software an, um zu zeigen, dass das gesamte Gehirn aktiv ist.

Reduzieren Sie den Schwellenwert der EEG-Wellen in der drahtlosen EEG-Software, um die Lokalisierung von Zonen mit hoher Aktivität innerhalb bestimmter Lappen wie Frontal- und Parietallappen zu demonstrieren. Bitten Sie den SP zu kauen, um Bewegungsartefakte in der EEG-Aufzeichnung zu demonstrieren. Wenn Sie dann isolierte Alphawellen betrachten, bitten Sie den SP, die Augen zu schließen, um die Zunahme der Alphawellenaktivität zu demonstrieren.

Beispiel-Videobilder aus einer herzorientierten virtuellen Outreach-Sitzung, die in dieser Studie beschrieben werden, sind hier gezeigt. Die zusammengesetzten Bilder liefern Beispiele für den Einsatz von Near-Peer-Moderatoren in den auf Herz und Gehirn fokussierten Outreach-Sitzungen. Die 3D-Rekonstruktion eines CT-Scans bei einem Patienten mit einer verschlossenen rechten Koronararterie und einem Koronararterien-Bypass-Transplantat wird gezeigt.

Die Verwendung der drahtlosen EEG-Aufzeichnung der Gehirnaktivität, einschließlich der rohen EEG-Aufzeichnungen und der Softwarevisualisierung der EEG-Aktivität im Gehirn werden gezeigt. Virtuelle MINT-Outreach-Präsentationen und die Bewertung der virtuellen Outreach-Sitzungen für Zielgruppe und Lehrer sind hier ebenfalls aufgeführt. Moderne Bildgebungsmodalitäten tragen dazu bei, das Verständnis der Schüler für die Anatomie zu stärken.

Das Aufzeigen von Strukturen durch Bilder hilft, die Schüler in Bezug auf die grundlegende Anatomie zu orientieren. Die Integration moderner Bildgebungsmodalitätsdemonstrationen bietet Flexibilität, um virtuelle Outreach-Präsentationen auf klassenspezifischen Ebenen für eine nahtlose Integration in den bestehenden Lehrplan in Klassenzimmern der Mittel- und Oberstufe anzupassen.