Name: bridging the technology divide in the covid-19 era: using virtual outreach to expose middle and high school students to imaging technology
Uploaded: 2022-09-28T12:30:00
Duration: 9 min 55 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Bridging the Technology Divide in the COVID-19 Era: Using Virtual Outreach to Expose Middle and High School Students to Imaging Technology at JoVE.com

Questa ricerca è stata supportata da una sovvenzione Science Education Partnership Award (SEPA) del National Institute for General Medical Sciences (NIGMS) presso il National Institute of Health (NIH) con il premio # R25GM129617. Il contenuto è di esclusiva responsabilità degli autori e non rappresenta necessariamente il punto di vista ufficiale del National Institutes of Health. I fondi dell'UAMS College of Medicine sono stati utilizzati per acquistare alcune delle attrezzature utilizzate in questo studio (ad esempio, la tabella di visualizzazione anatomica e il dispositivo portatile ad ultrasuoni clinici).

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Gli autori non hanno conflitti di interesse da rivelare.

Le attività di sensibilizzazione STEM finanziate dalla Federal Grant che utilizzano le risorse della tecnologia di imaging portatile disponibili presso l'università dell'autore sono state utilizzate per fornire sessioni STEM pratiche di persona, in piccoli gruppi, per studenti delle scuole medie e superiori. Questi sforzi si allineano e rafforzano le già ricche attività della pipeline K-12 STEM sponsorizzate dall'università che sono progettate per aumentare la diversità degli studenti che entrano nei campi STEM in Arkansas. Le restrizioni all'accesso al campus sorte in risposta alla pandemia di COVID-19 hanno costretto tutti a reimmaginare le attività pratiche STEM come eventi di sensibilizzazione virtuali. Sebbene l'interazione pratica di piccoli gruppi con la tecnologia dovrebbe sempre essere l'obiettivo per reclutare studenti nei campi STEM, l'uso di sessioni di sensibilizzazione virtuali può aiutare ad ampliare la partecipazione e colmare il divario nell'accesso alla tecnologia di imaging. Il team di ricerca in questo studio ha semplicemente reclutato studenti e insegnanti attraverso post online, contatti comunitari esistenti e lavorando con l'ufficio per gli affari della diversità dell'Università.
Ampliare la partecipazione è particolarmente importante in uno stato rurale come l'Arkansas. Le scuole di medicina sono una risorsa importante per la moderna tecnologia di imaging che può essere utilizzata in contesti di sensibilizzazione virtuale per aumentare la conoscenza degli insegnanti e degli studenti dei concetti STEM. Il team di sensibilizzazione STEM in questo progetto ha beneficiato di investimenti universitari di fondi significativi per ottenere apparecchiature di imaging ecografico e TC all'avanguardia (ad esempio, la tabella di visualizzazione anatomica) dedicate alle attività educative. Una sovvenzione finanziata a livello federale ha integrato queste tecnologie con l'acquisto di cuffie EEG wireless e pacchetti software associati che consentono l'imaging della localizzazione dell'attività EEG. Modelli e campioni anatomici sono stati incorporati in ogni sessione poiché le scienze anatomiche costituiscono la base per la comprensione delle immagini ottenute utilizzando moderne modalità di imaging come l'ecografia e l'imaging TC. Il protocollo delineato in questo documento fornisce dettagli su come un investimento minimo in alcune apparecchiature chiave, aggiuntive e correlate alla trasmissione consentirà lo streaming live dall'aspetto professionale di queste risorse tecnologiche di imaging in eventi di sensibilizzazione virtuali incentrati su STEM che cattureranno e coinvolgeranno gli studenti.
L'acquisto di videocamere di alta qualità, alcuni switcher e accessori e la disponibilità di altri computer portatili hanno permesso al team di fornire feed video di alta qualità per sessioni di sensibilizzazione virtuale. Nel protocollo descritto in questo documento, sono state utilizzate sei telecamere separate nelle sessioni di sensibilizzazione (tre per la scansione ecografica, due per il campione anatomico e la stazione modello e una per la stazione di imaging CT di visualizzazione anatomica). Una trasmissione di alta qualità è importante per mantenere l'interesse degli studenti, soprattutto perché gli studenti probabilmente guarderanno la presentazione sulla lavagna intelligente della classe o sullo schermo del proiettore, entrambi i quali probabilmente si tradurranno in un decremento della qualità complessiva dell'immagine. L'illuminazione è importante, ma le fotocamere di alta qualità possono ovviare alla necessità di luci fotografiche aggiuntive.
Lo switcher video e le telecamere multiple sono i pezzi più essenziali del sistema poiché consentono la capacità PIP. La sostituzione della videocamera integrata del computer portatile con l'ingresso del commutatore video offre il vantaggio che una porzione maggiore dello schermo viene utilizzata per il livestreaming rispetto a quanto si verificherebbe se il software di presentazione video fosse semplicemente condiviso sullo schermo in un input live da queste tecnologie insieme alla videocamera del presentatore. Gli studi hanno dimostrato che le lezioni video live-composite in cui l'immagine del docente è combinata con diapositive o altri contenuti si traducono in una migliore esperienza soggettiva per gli studenti31,32. Un microfono mobile separato di alta qualità migliorerà l'esperienza uditiva e sarà necessario se il presentatore si sposta da una stazione all'altra durante la sessione a distanze lontane dal laptop effettivo utilizzato per trasmettere la sessione virtuale.
È necessario un laptop medicale a ultrasuoni con uscita HDMI per fornire un'immagine di alta qualità per la trasmissione della piattaforma video virtuale. Le tabelle di imaging anatomico 3D disponibili in commercio come quella utilizzata nel presente protocollo sono una grande risorsa disponibile in molte scuole di medicina, ma sono al di fuori della portata della maggior parte delle scuole medie e superiori. La tabella utilizzata in questo protocollo ha un programma di dissettore VH virtuale (non descritto in questo articolo) che consente viste 3D e trasversali dell'anatomia, utili a fornire agli studenti un punto di riferimento per la comprensione dell'anatomia che verrà mostrata attraverso l'ecografia e l'imaging TC. La tabella di visualizzazione anatomica è collegata a un portale educativo contenente centinaia di casi di scansioni TC e MRI di pazienti reali, che fornisce un focus clinico perfetto per gli studenti. Ciò consente ai presentatori di collegare l'imaging TC degli organi del corpo con l'imaging statunitense e le dimostrazioni anatomiche dei campioni degli stessi organi. Ad esempio, l'utilizzo delle viste TC del cuore in diversi piani aiuterà gli studenti a costruire mentalmente un'immagine 3D del cuore e della sua relazione con altri organi come i polmoni. Fornire agli studenti l'accesso a un elenco annotato di risorse di imaging CT online gratuite fornirà loro un modo per impegnarsi nuovamente da soli con la tecnologia dopo la sessione.
Una delle risorse più importanti di una scuola di medicina sono i suoi docenti e studenti, che possono servire come modelli di ruolo professionali STEM. La disponibilità della facoltà per gli eventi di sensibilizzazione STEM è sempre un problema date le esigenze concorrenti in corso in un campus della scuola di medicina. Un quadro della facoltà principale costituisce la base del team di sensibilizzazione STEM, ma questo team a volte include anche presentatori quasi peer quando possibile (ad esempio, Figura 3). Sebbene una persona possa potenzialmente gestire l'intera trasmissione virtuale con interruzioni intermittenti per modificare le angolazioni della telecamera e le impostazioni del commutatore video, è preferibile avere un membro dello staff dedicato per gestire il commutatore video e il programma di trasmissione della piattaforma video, che consente al presentatore di concentrarsi sul contenuto di sensibilizzazione virtuale. Lo scambio di ruoli è facile da realizzare dietro le quinte quando le diapositive di riepilogo vengono trasmesse ai partecipanti. Si consiglia vivamente a una terza persona di monitorare la barra di chat se gli studenti accedono individualmente alla sessione di sensibilizzazione. Avere qualcuno il cui ruolo è semplicemente quello di monitorare la barra della chat e rispondere a singole domande o interrompere la trasmissione per porre domande anonime è molto utile per coinvolgere studenti tranquilli. Gli studenti delle scuole medie e superiori, in particolare, potrebbero non voler porre domande in contesti di grandi gruppi, specialmente in quello che può essere un ambiente virtuale impersonale. Un messaggio amichevole inviato a tutti i partecipanti all'inizio della sessione dal monitor della barra di chat stabilisce un luogo sicuro in cui gli studenti possono porre domande. Il monitor della barra di chat può anche accedere in remoto per ridurre la congestione nella sala di trasmissione.
Una delle maggiori sfide per condurre con successo una sessione di sensibilizzazione virtuale è la mancanza di interazioni personali e la capacità di valutare l'interesse degli studenti vedendo i loro volti. Ci vuole tempo perché il presentatore si abitui a non vedere i partecipanti poiché i monitor sono lì per fornire al presentatore l'immagine trasmessa e non al gruppo di spettatori partecipanti. Il presentatore deve fare affidamento sullo staff dietro le quinte per monitorare la sessione per avere un'idea del livello di coinvolgimento degli studenti e di ciò che potrebbe essere necessario modificare per la prossima volta. Il successo nel catturare l'attenzione degli studenti è evidente quando si sporgono in avanti sulle loro sedie per ottenere apparentemente una visione migliore. Chiedere domande in modo intermittente al pubblico (ad esempio, subito dopo le diapositive di riepilogo della stazione) consente agli studenti di elaborare e riflettere su ciò che hanno appena imparato. I commenti degli studenti e i dati di valutazione degli insegnanti forniti in questo documento supportano la conclusione che questi tipi di sessioni di sensibilizzazione virtuale sono efficaci nell'esporre gli studenti a nuovi contenuti STEM e di tecnologia di imaging e forniscono agli studenti un ambiente di apprendimento positivo. Questi risultati sono in accordo con i risultati di altri studi, che riportano che i programmi di sensibilizzazione virtuale condotti durante la pandemia possono coinvolgere gli studenti tanto quanto le attività di persona, consentire una maggiore partecipazione degli studenti ai programmi di arricchimento STEM e fornire una strada per costruire relazioni tra professionisti STEM e studenti33,34,35.
Questo documento ha fornito una descrizione delle attrezzature necessarie per utilizzare le tecnologie di risorse di imaging che possono essere disponibili in un ambiente scolastico medico per fornire attività di sensibilizzazione incentrate sulla tecnologia virtuale per stimolare l'interesse degli studenti nei campi STEM. Un piccolo investimento in attrezzature, come alcune telecamere 4K di alta qualità e altri accessori, come lo switcher di trasmissione video, può aumentare efficacemente la sensazione interattiva delle presentazioni e portare a presentazioni virtuali visivamente piacevoli che promuovono il coinvolgimento degli studenti. Dimostrare la scansione ecografica dal vivo di una persona, ruotare le ricostruzioni TC 3D del corpo e fornire la registrazione EEG in tempo reale dell'attività cerebrale aiuta a stimolare gli interessi STEM degli studenti delle scuole medie e superiori. Forniscono inoltre modi per contrastare le differenze di accesso che gli studenti rurali possono avere per le risorse in una scuola medica regionale e per la perdita di accesso da parte di tutti gli studenti durante le restrizioni associate alla pandemia COVID-19.

Esistono programmi di pipeline K-12 sponsorizzati dalla scuola medica per STEM perché la bassa rappresentanza da parte delle minoranze sottorappresentate (URM) nella professione medica rispecchia la mancanza di diversità in altri campi STEM. La mancanza di diversità tra i ricercatori e gli operatori sanitari può contribuire alle disparità sanitarie. Molti operatori sanitari non assomigliano ai pazienti che servono, il che può far sentire i pazienti esclusi1. A livello nazionale, gli URM rappresentano il 37% della popolazione degli Stati Uniti2, ma rappresentano solo il 7% -10% delle facoltà delle scuole professionali 3,4,5. La necessità di una forza lavoro sanitaria diversificata e culturalmente competente è di primaria importanza per identificare, affrontare e, infine, ridurre le disparità sanitarie. La diversità nelle professioni sanitarie può affrontare le disparità sanitarie attraverso la ricerca dedicata alle malattie con un impatto sproporzionato sulle minoranze razziali ed etniche e contribuendo ad aumentare il numero di medici disposti a servire in comunità tipicamente sottoservite6.
Ci sono una serie di fattori che impediscono agli studenti URM di iscriversi e completare con successo i gradi STEM. Queste barriere includono un piccolo pool di candidati a causa dei tassi ridotti di completamento della scuola superiore7, tassi di completamento significativamente più bassi delle major STEM al college e l'ottenimento di master avanzati o dottorati8, minore persistenza nella scuola 9,10 e tassi di laurea complessivi più bassi 11, ridotta esposizione a curricula di alto livello e insegnanti meno qualificati nelle loro comunità 12 , e persino le differenze negli stili di apprendimento preferiti a scuola (ad esempio, gli URM preferiscono attività pratiche in piccoli gruppi rispetto alle lezioni)13,14. È noto che i primi incontri educativi sono estremamente importanti nel plasmare le esperienze educative a lungo termine degli studenti URM, che in genere provengono da ambienti educativi che non supportano e sono persino indifferenti agli studenti delle minoranze. La maggior parte degli URM non ha un modello di ruolo STEM nella loro famiglia allargata o anche nella loro comunità locale. Studi recenti hanno indicato che l'esposizione precoce ai programmi di sensibilizzazione STEM è positivamente associata alla creazione di un'identità STEM e sembra stimolare l'interesse degli studenti per STEM15,16,17,18.
Come unico centro medico accademico allopatico nello stato rurale dell'Arkansas, che ha uno dei più alti tassi di povertà negli Stati Uniti 19, l'università dell'autore e la sua divisione di diversità, equità e inclusione ha, nel corso degli anni, stabilito una solida pipelineK-12 per supportare il reclutamento di URM nei suoi programmi. Il mentoring degli studenti in tenera età ha dimostrato di essere una strategia efficace negli sforzi di reclutamento, fidelizzazione e laurea. I programmi di pipeline presso le scuole universitarie di tutta la nazione hanno mostrato alcuni successi in questo senso (ad esempio, l'aumento delle popolazioni URM che fanno domanda per le scuole di medicina6). Anche i programmi di pipeline rivolti agli studenti delle scuole medie e superiori hanno mostrato alcuni primi segni di successo20,21,22. Gli sforzi di intervento precoce per stimolare l'interesse degli studenti per STEM possono portare alla diversità negli studenti interessati ai campi e alle carriere relativi alle STEM, il che può portare ad un aumento del numero e della diversità degli studenti delle scuole superiori che entrano al college, scelgono un maggiore STEM e perseguono una laurea in scienze biomediche e / o una laurea in professione sanitaria.
COVID-19 ha causato molte interruzioni all'istruzione K-12, comprese le restrizioni all'accesso alle strutture mediche del campus per gli studenti delle scuole medie e superiori e l'interruzione delle visite di sensibilizzazione di persona alle scuole locali. La pandemia ha costretto molti fornitori di sensibilizzazione STEM a reinventarsi da un design paradigmatico basato su approcci pratici e focalizzati per piccoli gruppi a uno che coinvolge la sensibilizzazione virtuale23,24,25. Le sfide che hanno accompagnato questo cambiamento includevano la perdita di interazioni personali, la perdita di interazione pratica con la tecnologia, la mancanza di capacità degli studenti di sperimentare una visita a un campus di una scuola di medicina e alle sue strutture di persona e l'affaticamento con le piattaforme di apprendimento online26. Queste sfide possono essere parzialmente compensate dalle opportunità di fornire sensibilizzazione virtuale, che includono la possibilità di ampliare la partecipazione e colmare il divario tecnologico esponendo gli studenti in tutto lo stato a sofisticate tecnologie di imaging non disponibili nelle loro classi.
Le scuole di medicina sono una risorsa importante per le tecnologie di imaging avanzate e altre tecnologie educative disponibili in commercio che vanno oltre il normale budget delle classi delle scuole medie e superiori. L'ecografia è un'eccellente modalità di imaging per gli studenti delle scuole medie e superiori perché consente di scrutare all'interno del corpo umano in tempo reale. Questo può essere molto coinvolgente per gli studenti, anche quando la presentazione è virtuale. Negli Stati Uniti, gli standard scientifici nazionali includono l'apprendimento delle proprietà delle onde nelle classi di scienze delle scuole medie e superiori26. Dimostrare gli ultrasuoni e il loro uso nell'imaging medico è un ottimo modo per legare la sessione di sensibilizzazione alle lezioni in classe. Niente può catturare l'attenzione degli studenti più della scansione dal vivo del corpo di una persona, specialmente qualcosa che si muove: il cuore, la contrazione di un muscolo o la peristalsi del tratto gastrointestinale. L'accesso alle tecnologie di imaging a raggi X e tomografia computerizzata (TC) per eventi di sensibilizzazione STEM non è possibile a causa dell'elevato costo delle apparecchiature, dei fitti programmi di utilizzo clinico e dei problemi di sicurezza.
Fortunatamente, ci sono diverse tabelle di imaging di visualizzazione anatomica che stanno diventando ampiamente disponibili come risorsa nei campus delle scuole di medicina28. Queste tabelle hanno database di immagini TC ottenute da pazienti umani reali che possono essere mostrate agli studenti, anche con capacità di ricostruzione 3D. Gli studenti delle scuole medie e superiori avranno anche familiarità con lo spettro elettromagnetico (ad esempio, raggi X, luce, infrarossi), che è incluso negli standard scientifici nazionali, quindi l'uso di questo tipo di tecnologia di imaging si lega di nuovo abbastanza bene a ciò che stanno imparando in classe. L'accesso alle apparecchiature di elettroencefalografia (EEG) di qualità medica da utilizzare in eventi virtuali di sensibilizzazione STEM è difficile anche nell'ambiente della scuola medica e richiederebbe personale qualificato per preparare il soggetto per la registrazione EEG. Le cuffie relativamente a basso costo e disponibili in commercio potrebbero non essere disponibili per le singole classi delle scuole medie o superiori, ma sono certamente nell'ambito di un budget di sensibilizzazione STEM per le scuole di medicina. Questi auricolari wireless disponibili in commercio richiedono un tempo minimo per la configurazione e offrono pacchetti software che consentono l'imaging visivo dell'attività EEG nel cervello, ideale per il pubblico target delle scuole medie e superiori che non ha familiarità con questa modalità di imaging dell'attività cerebrale.
Condurre efficaci sessioni virtuali di sensibilizzazione STEM richiede più di un computer portatile, una fotocamera e una piattaforma video basata sul web. Il computer desktop o laptop di base dovrà essere integrato con una varietà di altre apparecchiature per migliorare l'esperienza e fornire una trasmissione di alta qualità e dall'aspetto professionale. Questo documento descrive un approccio integrato a tre stazioni che è stato utilizzato per fornire attività di sensibilizzazione virtuali sincrone, basate sul web, che includono imaging avanzato come ultrasuoni e imaging TC, nonché la visualizzazione della localizzazione dell'attività EEG nel cervello.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>4-port HDMI switcher</td>
			<td>Iogear</td>
			<td>IOGHDSW4K4</td>
			<td>https://www.bhphotovideo.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>4K video camera</td>
			<td>Canon VIXIA HDG50</td>
			<td>CAHFG50</td>
			<td>High quality 4K resolution video camera</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Accessory microphone</td>
			<td>Samson Meteor Mic</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ATEM Mini Pro video switcher</td>
			<td>Black Magic</td>
			<td>BLSWATEMMP</td>
			<td>https://www.blackmagicdesign.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ball head camera mount</td>
			<td>Glide Gear</td>
			<td>GG-33</td>
			<td>https://www.bhphotovideo.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Brain Viz software</td>
			<td>Emotiv</td>
			<td></td>
			<td>https://www.emotiv.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dell laptop computer</td>
			<td>Dell</td>
			<td>13&#8221; Dell XPS laptop</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Emotiv Pro software</td>
			<td>Emotiv</td>
			<td></td>
			<td>https://www.emotiv.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Excel (for MAC)</td>
			<td>Microsoft</td>
			<td>v. 16.16.27</td>
			<td>Data analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>High Speed HDMI cable with ethernet-15 foot</td>
			<td>Pearstone</td>
			<td>PEHDA-15</td>
			<td>https://www.bhphotovideo.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MacBook Air</td>
			<td>Apple</td>
			<td>13&#34;, 1.8 GHz Intel Core i5, 8 GB 1600 MHz DDR3</td>
			<td>https://www.apple.com/macbook-air/</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mini UpDownCross converter</td>
			<td>BlackMagicDesign</td>
			<td>BLMCUDCHD</td>
			<td>https://www.blackmagicdesign.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>mini HDMI to HDMI converter</td>
			<td>Liberty AV Solutions</td>
			<td>AR-MCHM-HDF</td>
			<td>https://www.bhphotovideo.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Overhead camera/light studio rig</td>
			<td>Proaim</td>
			<td>P-OHLR-01</td>
			<td>https://www.bhphotovideo.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>PC laptop</td>
			<td>Dell</td>
			<td></td>
			<td>https://www.dell.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ProTeam massage table</td>
			<td>Hausmann</td>
			<td>7650</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>R Studio</td>
			<td>R Studio PBC</td>
			<td>2021.09.0</td>
			<td>Data analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Remote slide advancer</td>
			<td>Logitech</td>
			<td>Spotlight presentation remote</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>SECTRA table</td>
			<td>Touch of Life Technologies</td>
			<td></td>
			<td>https://www.toltech.net; Cases [S003, 2099, U010)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>sheep, pig, and cow hearts</td>
			<td>Carolina Biological</td>
			<td>Perfect Solution Preserved</td>
			<td>https://www.carolina.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>TVN Viewer Software</td>
			<td>GlavSoft LLC</td>
			<td></td>
			<td>Part of TightVNC</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Ultrasound laptop device</td>
			<td>GE</td>
			<td>NextGen LOGIQe laptop/cart</td>
			<td>https://logiq.gehealthcare.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Universal adjustable tripod</td>
			<td>Magnus</td>
			<td>MAVT300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>USB3.0 to Gigabit Ethernet adapter</td>
			<td>Insignia</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>wireless controller</td>
			<td>Canon</td>
			<td>WL-D89</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Wireless EEG headset</td>
			<td>Emotiv</td>
			<td>EPOC X</td>
			<td>https://www.emotiv.com</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ECG package</td>
			<td>GE</td>
			<td>3 lead USB-ECG unit</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ZOOM software</td>
			<td>Zoom</td>
			<td>version 5.10.1</td>
			<td>Zoom.us</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

bridging the technology divide in the covid-19 era: using virtual outreach to expose middle and high school students to imaging technology

Aumentare la diversità degli studenti che scelgono carriere nei campi della scienza, della tecnologia, dell'ingegneria e della matematica (STEM) è un'area di intensa attenzione in tutti gli Stati Uniti, specialmente nella scuola materna fino ai programmi di pipeline focalizzati sul 12 ° grado (K-12) nelle scuole di medicina. Una forza lavoro STEM diversificata contribuisce a una migliore risoluzione dei problemi e all'equità nell'assistenza sanitaria. Due dei molti ostacoli principali per gli studenti rurali sono la mancanza di sufficienti modelli di ruolo STEM e l'accesso limitato alla tecnologia in classe. Le scuole di medicina spesso fungono da risorsa importante per gli studenti della comunità locale che possono facilmente accedere ai professionisti STEM e alla tecnologia moderna attraverso eventi sponsorizzati nel campus e sensibilizzazione STEM alle aule locali. Tuttavia, gli studenti delle minoranze sottorappresentate (URM) vivono spesso in zone socioeconomicamente in difficoltà di stati rurali come l'Arkansas, dove l'accesso ai modelli di ruolo e alla tecnologia STEM è limitato. L'apprendimento virtuale nell'era COVID-19 ha dimostrato che le risorse della tecnologia di imaging di una scuola di medicina possono essere sfruttate per raggiungere un pubblico più ampio, in particolare gli studenti che vivono in aree rurali lontane dal campus della scuola di medicina.

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Bridging the Technology Divide in the COVID-19 Era: Using Virtual Outreach to Expose Middle and High School Students to Imaging Technology

Questo articolo presenta una panoramica di come la sensibilizzazione virtuale sincrona basata sul web può essere utilizzata per esporre gli studenti del 6 ° -12 ° grado a tecnologie di imaging avanzate come ultrasuoni, tomografia computerizzata ed elettroencefalografia. Il documento discute i metodi e le attrezzature necessarie per trasmettere in streaming sessioni educative integrate per un efficace coinvolgimento degli studenti in STEM.

Colmare il divario tecnologico nell'era COVID-19: utilizzare la sensibilizzazione virtuale per esporre gli studenti delle scuole medie e superiori alla tecnologia di imaging

Increasing the diversity of students choosing careers in science, technology, engineering, and mathematics (STEM) fields is an area of intense focus ...

Lo streaming live di qualità professionale delle moderne tecnologie di imaging attraverso presentazioni virtuali può aiutare a promuovere l'interesse degli studenti per una carriera STEM, fornendo al contempo un accesso critico ai modelli di ruolo STEM. La sensibilizzazione virtuale incentrata sulle tecnologie di imaging può colmare efficacemente il divario tecnologico per gli studenti nelle aree rurali. Può anche contribuire ad aumentare il numero di studenti che partecipano alle aree relative alle STEM.L'approccio integrato utilizzato nelle nostre presentazioni virtuali di sensibilizzazione STEM potrebbe essere adottato come strumento di reclutamento iniziale per le popolazioni sottoservite, che potrebbe aiutare a diversificare la pipeline STEM. Uno switcher video è un'apparecchiatura chiave per questo protocollo. Collegare il cavo USB alla porta di uscita USB dello switcher video e l'altra estremità alla porta USB del portatile broadcast.Collegare il cavo Ethernet fornito dallo switcher video alla porta Ethernet dello switcher video. Collegare l'altra estremità del cavo a un adattatore da USB 3.0 a Gigabit Ethernet. Quindi collegare l'estremità USB dell'adattatore a un'altra porta USB del laptop broadcast.Collegare le uscite HDMI delle videocamere selezionate per fornire il piccolo inserto in modalità picture-in-picture o PIP a uno switcher HDMI multiporta dotato di un telecomando. Collegare un cavo HDMI alla porta HDMI del laptop ad ultrasuoni e l'altra estremità all'ingresso HDMI di un singolo dispositivo convertitore. Collegare un'estremità di un cavo HDMI all'uscita HDMI del convertitore e l'altra estremità allo switcher video o allo switcher HDMI.Impostare gli interruttori integrati del convertitore per riconfigurare l'uscita HDMI del laptop a ultrasuoni in modo che soddisfi i requisiti di ingresso HDMI dello switcher video. Per configurare la stazione del tavolo di visualizzazione anatomica 3D, collegare un'estremità di un cavo HDMI extra lungo alla tabella di visualizzazione anatomica e l'altra estremità a una delle porte HDMI dello switcher video o dello switcher HDMI. Per la configurazione della stazione elettroencefalografica, collegare l'adattatore Bluetooth wireless alla porta USB del computer.Inserire i cappucci di schiuma in ciascuno dei 14 elettrocateteri dell'auricolare EEG e applicare alcune gocce di soluzione salina di collirio a ciascun elettrocatetere. Posizionare l'auricolare sulla testa standardizzata del paziente o dell'SP e regolare la posizione degli elettrocateteri come indicato dalle istruzioni dell'auricolare. Quindi, accendere il computer dedicato all'EEG e attivare il software dell'auricolare EEG wireless.Selezionare il dispositivo auricolare disponibile. Scegliere Connetti e seguire le istruzioni fino a quando tutte le spie sono verdi sull'immagine dell'auricolare, indicando il contatto corretto di tutti i 14 cavi. Quindi fare clic sul collegamento del software dell'auricolare wireless nella parte superiore sinistra della finestra per passare lo schermo alle registrazioni EEG dal vivo.La lunghezza d'onda di ciascuno dei 14 derivatori verrà ora visualizzata sullo schermo. Quindi attivare il software di visualizzazione cerebrale EEG secondo i passaggi descritti nel manoscritto. Attivare il controllo del software del commutatore video sul laptop broadcast e fare clic sul menu a discesa per le macro.Fare clic sul pulsante Crea nella finestra popup della macro. Quindi fare clic sul primo slot vuoto nel pannello, seguito dal pulsante più. Digita un nome per questo primo scatto e fai clic sul pulsante di registrazione.Se lo scatto avrà una modalità PIP attiva, fai clic sul pulsante on-air nella sezione di transizione successiva. Quindi, sul lato destro dello schermo, vai alla sezione Upstream Key 1 "e fai clic sulla scheda DVE. Selezionare la fotocamera nella vista inserita della modalità PIP come sorgente di riempimento.Modificare le dimensioni della visualizzazione inserita digitando le posizioni e le dimensioni X e Y. Fare clic sulla finestra popup macro e premere il piccolo pulsante rosso per interrompere la registrazione. Per l'ecografia, orientare lo studente per capire che la parte superiore dell'immagine ecografica è più vicina alla sonda posizionata sul torace.Dimostrare l'imaging in modalità B del cuore in vari piani visivi e indicare le camere e le valvole. Dimostrare la modalità colore per l'imaging del flusso sanguigno attraverso il cuore e spiegare che il rosso indica il movimento verso la sonda, mentre il blu indica il movimento lontano dalla sonda. Successivamente, per la tomografia computerizzata o il contenuto della stazione CT, utilizzare un caso per spiegare l'aspetto di osso e metallo rispetto al fluido e all'aria sulle immagini TC.Per l'imaging TC del cuore, dimostrare la dimensione relativa di un cuore di dimensioni normali rispetto ai polmoni. Identifica le quattro camere del cuore in vista trasversale. In vista frontale, seguire l'aorta fuori dal ventricolo sinistro.Quindi identificare i rami principali dell'arco aortico e seguire l'aorta nell'addome. Mostra un esempio di un cuore allargato con un pacemaker impiantato. Usa questo caso per dimostrare un cuore allargato che occupa la maggior parte del lato sinistro del torace.Seguire i fili del pacemaker nel cuore. Quindi, mostra un esempio di un paziente che ha subito un intervento chirurgico a cuore aperto, come evidenziato dai fili metallici che tengono insieme lo sterno. Selezionare l'icona salvata per dimostrare l'arteria coronaria destra occlusa.Quindi identificare e seguire gli innesti di bypass coronarico che derivano dall'aorta e viaggiare verso il cuore. Per il contenuto della stazione di elettroencefalografia, mostrare l'auricolare wireless su un SP. Indica i 14 diversi elettrocateteri che sono posizionati su specifici lobi del cervello. Alza la soglia del software per dimostrare che l'intero cervello è attivo.Ridurre la soglia delle onde EEG nel software EEG wireless per dimostrare la localizzazione di zone ad alta attività all'interno di lobi specifici, come i lobi frontali e parietali. Chiedi all'SP di masticare, per dimostrare gli artefatti del movimento nella registrazione EEG. Quindi, mentre guardi le onde alfa isolate, chiedi all'SP di chiudere gli occhi, per dimostrare l'aumento dell'attività delle onde alfa.I fotogrammi video di esempio di una sessione di sensibilizzazione virtuale focalizzata sul cuore descritta in questo studio sono mostrati qui. Le immagini composite forniscono esempi dell'uso di presentatori quasi coetanei nelle sessioni di sensibilizzazione incentrate sul cuore e sul cervello. Viene mostrata la ricostruzione 3D di una TAC in un paziente con un'arteria coronaria destra occlusa e un innesto di bypass coronarico.Viene mostrato l'uso della registrazione EEG wireless dell'attività cerebrale, comprese le registrazioni EEG grezze e la visualizzazione software dell'attività EEG nel cervello. Le presentazioni di sensibilizzazione STEM virtuale e la valutazione del pubblico di destinazione e degli insegnanti delle sessioni di sensibilizzazione virtuale sono anche elencate qui. Le moderne modalità di imaging aiutano a rafforzare la comprensione dell'anatomia da parte degli studenti.Indicare le strutture tramite immagini aiuta a orientare gli studenti per quanto riguarda l'anatomia di base. L'incorporazione di moderne dimostrazioni di modalità di imaging offre la flessibilità di personalizzare le presentazioni di sensibilizzazione virtuale a livelli specifici per un grado specifico per una perfetta integrazione nel curriculum esistente nelle classi delle scuole medie e superiori.

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