Etude des mouvements oculaires comme outil pédagogique en imagerie médicale : résultats et défis méthodologiques

Abstract

Titre : Etude des mouvements oculaires comme outil pédagogique en imagerie médicale : résultats et défis méthodologiques

Auteurs: George Rakovich, Stéphane Carignan, François Marquis, Serge Dubé, avec la participation d’une équipe de psychologie de l’Université de Montréal.

Contexte : Les modalités de formation en imagerie médicale ne se fondent pas sur des stratégies pédagogiques adaptées. Or certaines études suggèrent qu’on pourrait utiliser les mouvements oculaires pour enseigner une stratégie de recherche visuelle experte et systématique.

Objectif: Mesurer les effets d’enseigner la stratégie de recherche visuelle d’un radiologiste aux étudiants de médecine.

Matériel et méthodes : Un logiciel pédagogique a été conçu à partir des trajectoires de balayage visuel d’un radiologiste. Suivant un devis randomisé, les étudiants formés avec ce logiciel ont été comparés à un groupe contrôle à partir de l’observation de 20 radiographies pulmonaires.

Résultats : Quatre séries de données de chaque groupe étaient disponibles pour analyse. Le taux d’exactitude diagnostique était de 61,25% +/- 6,29% et de 63,75% +/-14,3% pour les groupes expérimental et contrôle, respectivement (test t, p=0,38; alpha 0,05). Les valeurs des vecteurs de Damerau-Levenshtein (mesures des mouvements oculaires) étaient de 99,13 +/- 4,26 et de 97,43 +/- 3,01 pour les groupes expérimental et contrôle, respectivement (test t, p=0,0022; alpha 0,05).

Discussion et conclusion : L’exactitude diagnostique était faible et comparable. Ce résultat peut être dû à un manque de puissance de l’étude due au petit nombre de participants, un logiciel inefficace, ou une utilisation sous-optimale du logiciel due à un temps de formation insuffisant. Le groupe expérimental avait aussi une stratégie de recherche visuelle moins systématique (valeur supérieure du vecteur de Damerau-Levenshtein). Ces résultats exigent une réévaluation de notre compréhension de l’expertise en imagerie médicale. Cependant la faible participation et l’absence de données supplémentaires sur les mouvements oculaires en raison de problèmes méthodologiques limitent les tentatives d’interprétation.

Title: A study of eye movements as a training tool in medical image interpretation: results and methodological challenges

Authors: George Rakovich, Stéphane Carignan, François Marquis, Serge Dubé, with the participation of a psychology team of the Université de Montréal.

Context: Training methods in medical image interpretation are not founded on adapted pedagogical strategies. Some studies suggest that eye movements can be used to teach an expert and systematic visual search strategy to novices.

Objective: To measure the effects of teaching a radiologist’s visual search strategy to medical students.

Materials and methods: A pedagogical software program was designed using a radiologist’s visual scanning path. Using a randomized experimental design, students trained with this software were compared to a control group on the basis of the observation of 20 lung X-rays.

Results: Four series of data from each group were available for analysis. Mean diagnostic accuracy rates were 61.5% +/- 6.29% and 63.75% +/-14.3% for the experimental and control groups, respectively (t test, p=0.38; alpha 0,05). Mean values for the Damerau-Levenshtein vectors (a measure of eye movements) were 99.13 +/- 4.26 and 97.43 +/- 3.01 for the experimental and control groups, respectively (t test, p=0.0022; alpha 0,05).

Discussion and conclusion: Diagnostic accuracy rates were low and comparable. This may be due to a lack of power of the study, an ineffective software program, or suboptimal use of software due to insufficient training time. The experimental group also had a less systematic visual search strategy (a higher value of the Damerau-Levenshtein vector). These results require a reevaluation of our understanding of the radiologist’s expertise. However, low participation rates and the lack of other eye movement data because of methodological issues limit any further interpretation.