Aislamiento y mitigación de errores de percepción secuencialmente dependientes en la búsqueda visual clínica

OBJETIVOS ESPECÍFICOS Las exploraciones radiológicas tienen una importancia crítica para la salud y el bienestar de millones de pacientes [1]. A pesar de los avances en el aprendizaje automático y la visión por computadora, la lectura y la búsqueda en exploraciones radiológicas aún dependen del sistema visual de los observadores humanos (radiólogos), quienes reciben capacitación continua para detectar mejor las masas tumorales y las anomalías. Los radiólogos pueden examinar cientos y cientos de radiografías diariamente, viendo varias imágenes una tras otra. Una de las principales suposiciones subyacentes de su trabajo es que las percepciones y decisiones de los radiólogos sobre una radiografía actual son completamente independientes de las visualizaciones anteriores. Sin embargo, los participantes demostraron recientemente que el sistema visual tiene dependencias seriales visuales (VSD) en muchos niveles, desde la percepción hasta la toma de decisiones [2, 3]. Estas dependencias secuenciales significan que lo que se vio en el pasado influye (y captura) lo que se ve y se informa en este momento. Teóricamente, los VSD serían útiles en un mundo natural autocorrelacionado, pero son subóptimos en tareas de búsqueda realizadas en situaciones artificiales donde las imágenes pueden no estar siempre relacionadas. Es importante destacar que las dependencias en serie en el procesamiento perceptivo podrían producir errores significativos durante las búsquedas de diagnóstico a través de exploraciones radiológicas. La hipótesis central de los investigadores es que la VSD puede tener un efecto perturbador en las búsquedas radiológicas que perjudica la detección y el reconocimiento precisos de tumores u otras estructuras. Esta hipótesis está respaldada por los sólidos datos piloto de los investigadores, que muestran que la VSD sesga fuertemente la clasificación de objetos en observadores ingenuos y radiólogos expertos. La justificación de los proyectos de investigación propuestos es que una vez que se sabe cómo surge la dependencia serial y cómo afecta la búsqueda visual, podemos entender cómo controlarla. Por lo tanto, la precisión de la detección y el diagnóstico de tumores puede mejorar significativamente. Los objetivos específicos de esta propuesta son establecer (Objetivo 1), identificar (Objetivo 2) y mitigar (Objetivo 3) el impacto de la VSD en las tareas de búsqueda visual en un entorno clínico.

Objetivo 1: Establecer la presencia de efectos secuenciales en la toma de decisiones perceptivas en tareas clínicamente relevantes.

El trabajo teórico previo de los investigadores sobre dependencias secuenciales, basado en experimentos de laboratorio simplificados, predice que también debería haber efectos secuenciales en tareas clínicamente relevantes como la búsqueda de tumores y el reconocimiento en imágenes. Los investigadores probarán el reconocimiento de tumores en cuatro dominios diferentes: detección de tumores, clasificación de tumores, localización de tumores y tiempos de búsqueda. Los datos piloto de observadores ingenuos y radiólogos expertos respaldan la hipótesis de los investigadores de que existen efectos secuenciales en los juicios de percepción clínicamente relevantes.

Objetivo 2: Identificar que los efectos secuenciales del Objetivo 1 son, de hecho, VSD. Los investigadores probarán nuestra predicción de que los efectos secuenciales en el Objetivo 1 son, de hecho, VSD, que se define operativamente por un conjunto de criterios de diagnóstico: los VSD están ajustados espacial, temporalmente y de similitud de características. Por lo tanto, el Objetivo 2 identificará las condiciones de sintonía y límite de VSD en la búsqueda de tumores. Esto es crucial para desarrollar estrategias para mitigar las consecuencias dañinas de VSD en el Objetivo 3. Los datos piloto respaldan la viabilidad de este objetivo.

Objetivo 3: Mejorar el rendimiento de la búsqueda visual en radiólogos mitigando la VSD. El objetivo 2 definirá las condiciones límite bajo las cuales VSD opera en la búsqueda de tumores. El Objetivo 3 desarrollará manipulaciones de tareas para mitigar el impacto de VSD. Como resultado de estas manipulaciones, el rendimiento de la búsqueda visual debería mejorar de manera medible en varios dominios (detección, clasificación, localización y tiempos de búsqueda). El objetivo 3 es particularmente crucial porque permitirá a los investigadores proponer nuevas pautas que mejorarán el reconocimiento de tumores en exploraciones radiológicas, haciendo que los juicios de los radiólogos sean más efectivos y confiables. Más globalmente, tomados en conjunto, los estudios propuestos en los Objetivos 1, 2 y 3 permitirán a los investigadores establecer y trabajar para mitigar el papel nocivo de la VSD en una tarea clínica de importancia crítica.