임상 시각적 검색에서 순차적으로 의존하는 지각 오류 격리 및 완화

특정 목표 방사선 스캔은 수백만 명의 환자의 건강과 복지에 매우 중요합니다[1]. 기계 학습 및 컴퓨터 비전의 발전에도 불구하고 방사선 스캔의 읽기 및 검색은 여전히 ​​종양 덩어리 및 이상을 가장 잘 감지하기 위해 지속적인 교육을 받는 인간 관찰자(방사선 전문의)의 시각 시스템에 의존합니다. 방사선 전문의는 매일 수백 개의 X-레이를 검사하여 여러 이미지를 차례로 볼 수 있습니다. 그들의 작업에 대한 기본 기본 가정은 현재 x-레이에 대한 방사선과 전문의의 인식과 결정이 이전 보기와 완전히 독립적이라는 것입니다. 그러나 참가자들은 최근 시각 시스템이 인식에서 의사 결정에 이르기까지 여러 수준에서 시각적 직렬 종속성(VSD)을 가지고 있음을 입증했습니다[2, 3]. 이러한 순차적 종속성은 과거에 본 것이 현재 보고 보고되는 내용에 영향을 미치고 캡처한다는 것을 의미합니다. 이론적으로 VSD는 자동 상관된 자연 세계에서는 도움이 되지만 이미지가 항상 관련되지 않을 수 있는 인공적인 상황에서 수행되는 검색 작업에서는 차선책입니다. 중요한 것은 지각 처리의 직렬 종속성이 방사선 스캔을 통한 진단 검색 중에 심각한 오류를 생성할 수 있다는 것입니다. 조사자들의 중심 가설은 VSD가 종양이나 다른 구조의 정확한 탐지 및 인식을 손상시키는 방사선학적 검색에 파괴적인 영향을 미칠 수 있다는 것입니다. 이 가설은 VSD가 순진한 관찰자와 전문 방사선과에서 개체 분류를 강하게 편향한다는 것을 보여주는 조사자의 강력한 파일럿 데이터에 의해 뒷받침됩니다. 제안된 연구 프로젝트의 이론적 근거는 직렬 의존성이 어떻게 발생하고 시각적 검색에 어떤 영향을 미치는지 알게 되면 이를 제어하는 ​​방법을 이해할 수 있다는 것입니다. 따라서 종양 검출 및 진단의 정확도가 크게 향상될 수 있습니다. 이 제안의 특정 목표는 임상 환경에서 시각적 검색 작업에 대한 VSD의 영향을 설정(목표 1), 식별(목표 2) 및 완화(목표 3)하는 것입니다.

목표 1: 임상 관련 작업에서 지각적 의사 결정에 순차적 효과의 존재를 확립합니다.

단순화된 실험실 실험을 기반으로 하는 순차 종속성에 대한 연구원의 이전 이론적 작업은 이미지에서 종양 검색 및 인식과 같은 임상적으로 관련된 작업에서도 순차 효과가 있어야 한다고 예측합니다. 연구자들은 종양 탐지, 종양 분류, 종양 국소화 및 검색 시간의 네 가지 영역에서 종양 인식을 테스트할 것입니다. 순진한 관찰자와 전문 방사선과 전문의의 파일럿 데이터는 임상적으로 관련된 지각적 판단에 순차적 효과가 있다는 조사자의 가설을 뒷받침합니다.

목표 2: 목표 1의 순차적 효과가 실제로 VSD임을 확인합니다. 조사관은 Aim 1의 순차적 효과가 사실 일련의 진단 기준에 의해 운영상 정의되는 VSD라는 우리의 예측을 테스트할 것입니다. VSD는 공간적으로, 시간적으로, 기능 유사성이 조정됩니다. 따라서 목표 2는 종양 검색에서 VSD의 조정 및 경계 조건을 식별합니다. 이는 목표 3에서 VSD의 유해한 결과를 완화하기 위한 전략을 개발하는 데 중요합니다. 파일럿 데이터는 이 목표의 실행 가능성을 지원합니다.

목표 3: VSD를 완화하여 방사선 전문의의 시각적 검색 성능을 향상시킵니다. 목표 2는 종양 검색에서 VSD가 작동하는 경계 조건을 정의합니다. 목표 3은 VSD의 영향을 완화하기 위해 작업 조작을 개발할 것입니다. 이러한 조작의 결과로 시각적 검색 성능은 여러 도메인(감지, 분류, 지역화 및 검색 시간)에서 측정 가능한 방식으로 향상되어야 합니다. 목표 3은 조사관이 방사선 스캔에서 종양 인식을 개선하고 방사선 전문의의 판단을 보다 효과적이고 신뢰할 수 있게 만드는 새로운 지침을 제안할 수 있게 해주기 때문에 특히 중요합니다. 보다 포괄적으로 종합하면 목표 1, 2 및 3에서 제안된 연구를 통해 연구자는 매우 중요한 임상 작업에서 VSD의 유해한 역할을 확립하고 완화하기 위해 노력할 수 있습니다.