आनंदीबाई ने कोलकाता (कलकत्ता) से पानी के जहाज के माध्यम से न्यूयॉर्क की यात्रा की। न्यूयॉर्क में थिओडिसिया कार्पेन्टर ने उन्हें जून 1883 में अगवानी की। आनंदीबाई ने पेंसिल्वेनिया की वूमन मेडिकल कॉलेज में अपने चिकित्सा कार्यक्रम में भर्ती होने के लिए नामंकन किया, जो कि दुनिया में दूसरा महिला चिकित्सा कार्यक्रम था। कॉलेज के डीन राहेल बोडले ने उन्हें नामांकित किया।

आनंदिबाई ने 19 वर्ष की उम्र में अपना चिकित्सा प्रशिक्षण शुरू किया। अमेरिका में ठंडे मौसम और अपरिचित आहार के कारण उनका स्वास्थ्य खराब हो गया था। उन्हें तपेदिक हो गया था फिर भी उन्होंने 11 मार्च 1885 को एमडी से स्नातक किया। उनकी थीसिस का विषय था "आर्यन हिंदुओं के बीच प्रसूति"। इनके स्नातक स्तर की पढ़ाई पर रानी विक्टोरिया ने उन्हें एक बधाई संदेश भेजा था।

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