Ricerca di masse e calcificazioni contemporaneamente nello screening del cancro al seno

Breve riassunto

Un compito come lo screening del cancro al seno (mammografia) può essere descritto come un compito di "ricerca ibrida". Nelle attività di ricerca visiva di base, gli osservatori cercano un bersaglio tra i distrattori che non sono il bersaglio. Nella ricerca ibrida, gli osservatori cercano due o più tipi di target. Nella mammografia, gli osservatori cercano masse, calcificazioni ("calcoli") e altri segni di cancro come la distorsione architettonica. In questo esperimento, i ricercatori hanno creato una versione simulata della mammografia in cui osservatori non esperti (non radiologi) possono cercare masse e calcoli simulati. Esistono due tipi di stimoli, una versione 2D (come una radiografia) e una versione 3D (come l'output di Digital Breast Tomosintesi - DBT). La domanda che viene posta è se sia meglio chiedere informazioni su masse e calcoli separatamente (prima uno, poi l'altro) o lasciare che gli osservatori li cerchino entrambi contemporaneamente.

Protocollo esteso

NOTA: questa registrazione è collegata a una registrazione di soggetti umani in ASSIST. Che, a sua volta, fa parte di una sovvenzione NCI, CA207490. La concessione descrive molti esperimenti proposti e osserva che molti altri potrebbero essere fatti come studi di follow-up. Su suggerimento del NIH, i ricercatori hanno raggruppato questi studi in tre "studi", ognuno dei quali copre più esperimenti. L'esperimento qui descritto fa parte dello "Study ID 386409 Projects 1,2,3: Experiments with Non expert". Non è possibile registrare una serie di esperimenti tramite il sistema PRS in CT.gov e non è possibile presentare una relazione annuale per la sovvenzione (RPPR) senza un numero NCT per i progetti che hanno iniziato a raccogliere partecipanti. Di conseguenza, i ricercatori stanno descrivendo qui un esperimento che farebbe parte del pacchetto di studi "Progetto 2".

Questi esperimenti prendono ciò che è noto sui compiti di "ricerca ibrida" dal laboratorio e lo applicano alla mammografia clinica. Le attività di ricerca ibrida sono attività che comportano la ricerca di più di un tipo di target contemporaneamente (ad es. cerca questo cuscino e qualsiasi animale nella scena di fronte a te).

La mammografia 2D standard e la DBT 3D possono essere considerate attività di ricerca ibride. Cioè, la mammografia può essere pensata come una ricerca ibrida di masse e calcificazioni. Qual è il modo ottimale per svolgere questo compito? I lettori dovrebbero cercare entrambi i tipi di obiettivi contemporaneamente o dovrebbero essere invitati a cercare un tipo di obiettivo e poi l'altro. È probabile che l'approccio sequenziale migliori la precisione, ma a un certo costo nel tempo. Gli investigatori verificheranno l'ipotesi di un "compromesso velocità/accuratezza".

Gli investigatori hanno sviluppato una versione dell'attività di mammografia 2D che può essere eseguita su non esperti. Il parenchima mammario è simulato con rumore 1/fk (k=1,8 - 2,8). Masse artificiali e calcificazioni (calc) possono essere aggiunte a questo sfondo. Le masse sono macchie a contrasto relativamente basso che sono considerate "cattive" se hanno molte protuberanze irregolari e benigne se sono più lisce. I calcoli sono più luminosi, contrasto più elevato, piccoli punti. Questi sono considerati benigni a meno che non formino un gruppo di punti vicini nell'immagine. Il compito è progettato per essere difficile. L'obiettivo è la prestazione che produce un valore d' compreso tra 2,0 e 2,5. Gli stimoli cattivi e benigni sono selezionati da set di stimoli uniformemente distribuiti. Per le masse, quando l'obiettivo è "cattivo", la massa cattiva viene selezionata casualmente tra 5 livelli di irregolarità. La stessa regola viene applicata per la selezione di stimoli benigni da cinque livelli meno accidentati. Per le calcificazioni, il numero di pixel in un cluster viene selezionato casualmente tra 4~12.

Ci sono quattro condizioni da testare nel primo esperimento:

1. Cerca le masse da solo
2. Cerca solo i calcoli
3. Cerca entrambi insieme
4. Cerca uno dopo l'altro (mass -> calc) o (calc -> mass)

Inoltre, ci sono due modi diversi di presentare le quattro condizioni. Questi potrebbero essere considerati due rami dello studio. O i partecipanti potevano vedere ciascuna condizione in un blocco di 100 prove o le quattro condizioni potevano essere mescolate in una serie di 400 prove (con interruzioni ogni 100 prove per mantenere coerente il ritmo dell'esperimento.

Nell'esperimento iniziale, la prevalenza target sarà del 60%. In esperimenti futuri, verrà testata una prevalenza inferiore. Le misure di interesse sono l'accuratezza e l'RT e la domanda più interessante è se la condizione sequenziale produca dei benefici che potrebbero valere il presunto costo nel tempo.

La versione 3D è come la versione 2D, tranne per il fatto che viene creato un volume di rumore 1/fk e vengono aggiunte masse e calcoli in modo che si dissolvano dentro e fuori dalla vista mentre l'osservatore scorre attraverso "sezioni" attraverso il volume 3D. Questo simula DBT.