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La représentation en trois dimensions n'est pas adaptée pour de petits objectifs de cancer

L'amélioration continue de la technologie de l'image retient la promesse grande dans les endroits où le dépistage visuel est nécessaire, comme avec le dépistage du cancer. La représentation en trois dimensions en particulier est devenue populaire parce qu'elle fournit une illustration plus complète de l'objectif d'objectif et de son contexte.

« Plus de médecins et de radiologues regardent ces volumes 3D, qui sont des technologies neuves qui te permettent de regarder pas simplement une image, mais un ensemble d'images, » a dit professeur Miguel Eckstein de psychologie d'UC Santa Barbara (la tige est externe), dont les compétences se situent dans le domaine de la recherche visuelle. « Dans quelques modalités d'imagerie ceci fournit à des médecins des informations sur le volume et il leur permet de segmenter par ce qu'elles sont intéressées. »

La sagesse courante est celle avec toutes ces informations complémentaires fournies, la réussite de taux de détection devrait augmenter considérablement. Cependant qui n'est pas toujours le cas, Eckstein a dit. Dans une étude publiée dans la biologie actuelle de tourillon, lui, l'auteur important Miguel Lago et leurs collaborateurs précisent une faiblesse impaire de visibilité humaine : Nous sommes réellement plus mauvais à trouver de petits objectifs dans des piles de l'image 3D que s'ils étaient dans une 2D image unique.

Pour des ces le type de petits objectifs, ce qui se produit est qu'elles sont plus dur pour trouver en ces volumes 3D. »

Miguel Eckstein, professeur, psychologie, Université de Californie - Santa Barbara

À la différence des êtres humains, les observateurs de machine (par exemple, réseaux neuronaux profonds) n'ont pas montré ce déficit avec de petits objectifs dans la recherche 3D, proposant que l'effet soit lié à un certain goulot d'étranglement visuel-cognitif humain.

C'est un phénomène qui pourrait avoir des implications importantes dans le domaine médical, en particulier dans le royaume du dépistage du cancer du sein avec la popularité croissante du tomosynthesis de sein (mammographie 3D) pour trouver les masses pas simplement grandes et exceptionnelles mais également les microcalcifications qui pourraient signaler les débuts du développement du cancer.

Selon l'étude, la recherche par les rendus 3D a mené à de petits régimes élevés de manquer le but et à une confiance sensiblement diminuée de décision de la part de l'observateur.

Une « autre chose que nous avons trouvée était à l'extérieur que quand vous demandez à des gens recherchant ces volumes 3D combien ils ont exploré, ils ont tendu à surestimer bien un morceau combien ils ont pensé qu'ils les ont exploré, » il a ajouté. Basé sur des résultats de logiciel de oeil-rail, les sujets conduisant la recherche 3D examinaient par seulement environ la moitié de l'endroit de recherche tout en enregistrant jusqu'à l'exploration d'image plus de 80%.

Une grande partie de la raison de ce rendement diminué, selon le papier, est comment nous employons notre visibilité quand nous recherchons. Nous employons visibilité orientée et périphérique pour analyser l'objectif avant que nous et décidons où à côté du fixage notre attention.

Le gens recherchant par l'entremise de 2D image a tendu pour compter plus sur leur fovéa (la pièce de la rétine qui introduit des objectifs dans le dièse, l'orientation directe) et déménager plus exhaustivement leur orientation autour de l'image. Ceux recherchant par les rendus 3D -- composés de beaucoup d'images -- se sont avérés déménager leur regard fixe moins et compter sur le traitement visuel périphérique.

« Ce qui se produit est quand les médecins examinent par ces images 3D, ils fondamentalement underexplore l'ensemble de données entier, » a dit Eckstein, dont les collaborateurs au service de radiologie à l'Université de Pennsylvanie ont reproduit l'effet avec quelques radiologues.

« Ils ne regardent pas chaque en un seul lieu sur chaque image unique, parce que cela prend un bon moment. » Le manque de mouvement oculaire dans les recherches 3D pourrait également être une question de stratégie, il a ajouté, dans lequel fixage de cliniciens sur le même endroit dans chaque image qu'elles renversent dans les deux sens par la pile.

Les petits objectifs, Eckstein ont expliqué, étaient hautement détectables à ou près du point de fixation mais sont devenus beaucoup moins apparents pendant qu'ils déménageaient vers la périphérie. Cette limitation visuelle principale, la sous-exploration de mouvement oculaire et la confiance dans la visibilité périphérique ont eu comme conséquence un numéro élevé des erreurs dans les recherches 3D.

Les mêmes ne pourraient pas être dits pour les grands objectifs, qui ont suivi la sagesse courante au sujet des avantages des images 3D ; leur dépistage a été amélioré dans les recherches 3D.

Les découvertes de cet article illustrent les lacunes qui surgissent parfois entre la technologie que nous inventons et notre capacité d'effectuer la meilleure utilisation de lui, selon Eckstein.

« Nous sommes bons pour effectuer la technologie, mais parfois nous ne branchons pas réellement à elle qui bien, » il a dit. « Et nous ne savons pas que nous ne branchons pas à elle qui bon. »

Dans le cas des radiologues hiloire par les images 3D pour de petits objectifs, ce goulot d'étranglement de visibilité humaine et cognition, une fois qu'identifiés, ont pu être améliorés avec la pratique et les temps de recherche étendus. Dans certains cas, les cliniciens se penchent déjà sur les 2D images synthétisées pour les petits objectifs tout en employant les rendus 3D pour les grands objectifs. Le rendement peut également être amélioré avec l'utilisation de la visibilité, de l'artificial intelligence et/ou de avoir d'ordinateur les observateurs multiples contrôler des images.

Source:
Journal reference:

Lago, M. A., et al. (2021) Under-exploration of Three-Dimensional Images Leads to Search Errors for Small Salient Targets. Current Biology. doi.org/10.1016/j.cub.2020.12.029.