Wyszukiwanie mas i zwapnień w tym samym czasie w badaniach przesiewowych w kierunku raka piersi

Krótkie podsumowanie

Zadanie takie jak badanie przesiewowe w kierunku raka piersi (mammografia) można opisać jako zadanie „wyszukiwania hybrydowego”. W podstawowych zadaniach wyszukiwania wizualnego obserwatorzy szukają celu wśród dystraktorów, które nie są celem. W wyszukiwaniu hybrydowym obserwatorzy wyszukują dwa lub więcej typów celów. W mammografii obserwatorzy szukają mas, zwapnień („kamieni”) i innych oznak raka, takich jak zniekształcenia architektoniczne. W tym eksperymencie badacze stworzyli symulowaną wersję mammografii, w której obserwatorzy nie będący ekspertami (nieradiolodzy) mogą szukać symulowanych mas i zwapnień. Istnieją dwa rodzaje bodźców, wersja 2D (jak zdjęcie rentgenowskie) i wersja 3D (jak wynik cyfrowej tomosyntezy piersi - DBT). Pojawia się pytanie, czy lepiej pytać o masy i obliczenia oddzielnie (najpierw jeden, potem drugi), czy też pozwolić obserwatorom szukać obu jednocześnie.

Rozszerzony protokół

UWAGA: Ta rejestracja jest powiązana z rejestracją osób w systemie ASSIST. To z kolei jest częścią grantu NCI, CA207490. Grant opisuje wiele proponowanych eksperymentów i zauważa, że ​​wiele innych można przeprowadzić jako badania uzupełniające. Zgodnie z sugestią NIH badacze pogrupowali te badania w trzy „badania”, z których każde obejmowało wiele eksperymentów. Opisany tutaj eksperyment jest częścią „Study ID 386409 Projects 1,2,3: Experiments with Non-experts”. Nie ma możliwości zarejestrowania zestawu eksperymentów przez system PRS w CT.gov oraz nie ma możliwości złożenia rocznego sprawozdania do grantu (RPPR) bez numeru NCT dla projektów, które rozpoczęły zbieranie uczestników. W związku z tym badacze opisują tutaj jeden eksperyment, który byłby częścią pakietu badań „Projekt 2”.

Eksperymenty te wykorzystują to, co wiadomo o zadaniach „wyszukiwania hybrydowego” z laboratorium i stosują je w mammografii klinicznej. Hybrydowe zadania wyszukiwania to zadania, które polegają na poszukiwaniu więcej niż jednego rodzaju celu w tym samym czasie (np. poszukaj tej poduszki i dowolnego zwierzęcia w scenie przed tobą).

Standardową mammografię 2D i 3D DBT można traktować jako hybrydowe zadania wyszukiwania. Oznacza to, że mammografię można traktować jako hybrydowe poszukiwanie mas i zwapnień. Jaki jest optymalny sposób wykonania tego zadania? Czy czytelnicy powinni jednocześnie szukać obu typów celów, czy też powinni zostać poproszeni o wyszukanie jednego typu celów, a następnie drugiego. Jest prawdopodobne, że podejście sekwencyjne poprawia dokładność, ale kosztem czasu. Badacze przetestują tę hipotezę „kompromisu między szybkością a dokładnością”.

Badacze opracowali wersję zadania mammografii 2D, którą można wykonać u osób niebędących ekspertami. Miąższ piersi jest symulowany za pomocą szumu 1/fk (k=1,8 - 2,8). Do tego tła można dodać sztuczne masy i zwapnienia (calcs). Masy to plamy o stosunkowo niskim kontraście, które są uważane za „złe”, jeśli mają wiele nieregularnych guzków i łagodne, jeśli są gładsze. Calcs są jaśniejsze, większy kontrast, małe plamki. Są one uważane za łagodne, chyba że tworzą skupisko pobliskich plam na obrazie. Zadanie ma być trudne. Celem jest osiągnięcie wartości d' w zakresie od 2,0 do 2,5. Złe i łagodne bodźce są wybierane z równomiernie rozmieszczonych zestawów bodźców. W przypadku mas, gdy cel jest „zły”, zła masa jest wybierana losowo z 5 poziomów nierówności. Ta sama zasada jest stosowana do wybierania łagodnych bodźców z pięciu mniej wyboistych poziomów. W przypadku zwapnień liczba pikseli w klastrze jest wybierana losowo z zakresu od 4 do 12.

W pierwszym eksperymencie należy sprawdzić cztery warunki:

1. Szukaj samych mas
2. Wyszukaj samodzielnie obliczenia
3. Szukaj obu razem
4. Wyszukaj jeden po drugim (masa -> oblicz) lub (oblicz -> masa)

Ponadto istnieją dwa różne sposoby przedstawienia czterech warunków. Można je uznać za dwa ramiona badania. Albo uczestnicy mogli zobaczyć każdy warunek w bloku 100 prób, albo cztery warunki można było zmieszać w jeden zestaw 400 prób (z przerwami co 100 prób, aby utrzymać spójne tempo eksperymentu.

W początkowym eksperymencie docelowe rozpowszechnienie wyniesie 60%. W przyszłych eksperymentach zostanie przetestowana niższa częstość występowania. Miarami będącymi przedmiotem zainteresowania są dokładność i RT, a najbardziej interesującym pytaniem jest, czy warunek sekwencyjny daje jakiekolwiek korzyści, które mogłyby być warte zakładanego kosztu w czasie.

Wersja 3D jest podobna do wersji 2D, z wyjątkiem tego, że tworzona jest objętość szumu 1/fk, a masy i obliczenia są dodawane tak, że pojawiają się i znikają z widoku, gdy obserwator przewija „przekroje” objętości 3D. To symuluje DBT.