PLoS ONE: Hvad tænkte jeg? Eye-Tracking Eksperimenter understreger Bias at Arkitektur udøver på Nuclear Grading i prostata Cancer

Abstrakt

Vi har tidligere rapporteret, at tildeling af nuklear kvalitet af prostata carcinomer er underlagt en kognitiv skævhed fremkaldt af tumoren arkitektur. Her, spurgte vi, om denne skævhed er medieret af det ikke-bevidste valg af kerner, at “matcher forventning” induceret af utilsigtet blik på tumoren arkitektur. 20 patologer blev bedt om at karakteren kerner i høj effekt inden for 20 prostatacarcinomer vises på en computerskærm. Ukendt for de patologer blev hver karcinom vist to gange, en gang før en baggrund af en lav kvalitet, tubulus-rige carcinom og en gang før på baggrund af en høj kvalitet, solid carcinom. Eye sporing lov til at identificere, hvilke kerner de patologer fikseret i anden fremskrivningsperioden 8. For alle 20 patologer blev nuklear kvalitet opgave væsentligt påvirket af tumor arkitektur. Patologer tendens til at fiksere på større, mørkere og mere uregelmæssig kerner, når de blev fremskrevet før kigh kvalitet, solide kræftsvulster end før lav kvalitet, tubulus-rige karcinomer (

og omvendt

). Men de morfometriske forskelle for de valgte kerner kun udgjorde 11% af arkitekturen-induceret forspænding, hvilket antyder, at det kan kun en lille del forklares med det ubevidste fiksering på kerner, der “matcher forventning”. Konklusionen er, udvælgelse af «matchende kerner» repræsenterer en bevidstløs indsats for at retfærdiggøre den gravitation af nukleare kvaliteter mod tumor arkitektur

Henvisning:. Bombari D, Mora B, Schaefer SC, Mast FW, Lehr HA (2012) Hvad tænkte jeg? Eye-Tracking Eksperimenter understreger Bias at Arkitektur udøver på Nuclear Grading i prostatakræft. PLoS ONE 7 (5): e38023. doi: 10,1371 /journal.pone.0038023

Redaktør: Konradin Metze, University of Campinas, Brasilien

Modtaget: Februar 3, 2012; Accepteret: April 28, 2012; Udgivet: 30. maj 2012 |

Copyright: © 2012 Bombari et al. Dette er en åben adgang artiklen distribueres under betingelserne i Creative Commons Attribution License, som tillader ubegrænset brug, distribution og reproduktion i ethvert medie, forudsat den oprindelige forfatter og kilde krediteres

Finansiering:. Undersøgelsen blev støttet af en bevilling fra den schweiziske National Science Foundation (N ° 32.000-120.417 “kognition skævhed i kræft grading”). De finansieringskilder havde ingen rolle i studie design, indsamling og analyse af data, beslutning om at offentliggøre, eller forberedelse af manuskriptet

Konkurrerende interesser:.. Forfatterne har erklæret, at der ikke findes konkurrerende interesser

Introduktion

intellectus humanus i IIS quae Semel placuerunt – aut quia Recepta sunt et credita, aut quia delectant – andet etiam omnia trahit ad suffragationem et consensum cum illis: et Licet stor sidde instantiarum vis et copia, quae occurrunt i contrarium: Tamen eas aut non observat, aut contemnit, aut distinguendo summovet et rejicit, non sine magno et pernicioso praejudio, quo prioribus illis syllepsibus auctoritas maneat Inviolata. I: Francisci Baconi NOVUM Organum, tende indicier de interpretatione naturae (1620)

(Den menneskelige forståelse, når det har udviklet en udtalelse – enten som værende den modtagne udtalelse eller som værende aggreeable til sig selv – trækker alle ting ellers at støtte og er enig med det og selvom der være et større antal og vægt af tilfælde, der findes på den anden side, men disse er det enten forsømmer og foragter, ellers af nogle skelnen ophæver og afviser,., for at denne store og skadelige forudbestemmelse autoritet sin tidligere konklusion kan forblive ukrænkelige

i:.. Francis Bacon NOVUM Organum, 1620

)

en patolog oversætter et billede, han /hun ser under et mikroskop ind i en diagnose. I tilfælde af en malign tumor, klinikere ikke kun forvente et navn til tumoren, men også en lang række prognostiske og prædiktive funktioner, som hjælper med at vælge den rigtige behandling og at rådgive patienten. Det er klart, den handling at fortolke objektglas afhænger rigelig viden og årelang erfaring. Men hvad der er mindre godt anerkendt, er, at denne handling af dias fortolkning er også underlagt komplekse fordomme, forventninger og forstyrrende faktorer, som risikerer at ændre den endelige konklusion [1] – [3]

I en nylig. studie har vi vist, at den arkitektoniske vækstmønster af en prostatakræft, som giver den morfologiske grundlag for hævdvundne Gleason kvalitet [4], inducerer en kraftig skævhed i sindet af patologer, der påvirker den efterfølgende tildeling af en nuklear kvalitet. Den nuklear kvalitet beskriver graden af ​​atypi af tumor kerner, hvor små, blege og runde kerner associationer minimal atypi (grad 1) og store, mørke og vinklede kerner markeret atypi (grad 3). Mens arkitektoniske og nukleare kvaliteter delte en stærk prognostisk effekt, blev den prognostiske effekt af nuklear kvalitet tabt helt når kernerne blev gradueret ud af deres arkitektoniske kontekst [2], hvilket tyder på, at den nukleare grade “låner” sin prognostiske effekt af den arkitektoniske kvalitet. I et forsøg på bedre at forstå de mekanismer, der ligger til grund for denne magtfulde bekræftelse bias, vi spurgte, om patologer «ubevidst» søg og analysere de tumorceller, der matcher deres forventninger. For eksperimentelt behandle dette spørgsmål, har vi nu brugt eye-tracking teknologi, spørger 12 bord-certificeret patologer og 8 patologi beboere til at tildele nukleare kvaliteter til prostatakræft billeder, der vises på en computerskærm.

Metoder

Deltagere

12 bord certificeret patologer og 8 patologi beboere, som alle arbejder på universitetet patologisk institut, Cuv. Lausanne

Stimuli

Prostata karcinomer blev udvalgt fra arkivet af patologisk institut. Undersøgelsen protokol Den blev accepteret af institutonal etisk vurdering board (CEP-VD N ° BB15-2008). Digitale billeder taget fra mikroskopobjektglas blev anvendt i en strengt kodificeret måde uden nogen identifikation af patienten og de procedurer, der var i overensstemmelse med Helsinki-erklæringen af ​​1975, revideret i 1983. Cirkulære høj effekt felter ( “HPF»), blev fotograferet fra 20 forskellige prostata carcinomer . Til det formål er billeder taget med et Olympus C4040 kamera fastgjort via en C-mount til et Olympus BX45 mikroskop på 20x forstørrelse, hvilket skaber en jpg-fil (med minimal fil kompression) på 2272 × 1704 pixels (størrelse 11.1 M), som var beskæres derefter til en cirkulær felt (8,3 M), svarende til mikroskopet på et 40 x objektiv, med en diameter på 1704 pixel (cirkel størrelse 25 cm, respolution 180 dpi, figur 1). På samme måde blev lav effekt billeder taget fra 40 forskellige prostata karcinom med 4x forstørrelse (2272 × 1704 pixels, størrelse 11,1 M, derefter beskæres til 2272 × 1550 pixels, størrelse 10.1 M). På en tilfældig måde, blev HPFS af hver af 20 carcinomer vist på en 24 “skærm en gang umiddelbart efter en laveffekt billede af en lav kvalitet carcinom viser små regelmæssige tubuli, svarende til en combined Gleason karakteren 2-3 (en sådan arkitektonisk billede afspejler en høj grad af tumor differentiering og indebærer langsom tumorvækst) og endnu en gang – på en tilfældig måde – efter en laveffekt billede af en anden carcinoma karakteriseret ved fast eller uregelmæssigt tumorvækst, svarende til en combined Gleason kvalitet af 4-5 ( fraværet af regelmæssige tubulusdannelse afspejler avanceret tumor dedifferentiation og indebærer aggressiv tumor biologi). Rækkefølgen af ​​skærmbilleder er vist i figur 2. For at sikre, at der ikke var nogen forskel med hensyn til nukleare atypi af de to tilfældige HPFS fra hver af de 20 prostata karcinom, vi analyseret af nuklear morfometri (se nedenfor), som kernerne i de to respektive HPFS var identiske, viser ingen forskelle med hensyn til størrelse, hyperchromasia, heterochromasia heller rundhed.

den høje opløsning computerskærm, hvor den ovenfor beskrevne slide præsentation blev vist, blev interface med en eye-tracking-enhed, som tillod at følge øjenbevægelser af patologer og dermed optage præcis hvilke kerner de kiggede på, og hvor længe. Scan stier og opmærksomhed kort blev beregnet ved hjælp af SMI BeGaze Analysis software. Alle kerner, der blev fikseret i mindst 100 millisekunder blev registreret. De udklækkede grønne cirkler afbilder placeringen af ​​fiksering i HPF og størrelsen af ​​cirklen varighed fiksering. Linjerne mellem cirklerne skildrer scanningen sti. Alle kerner, der blev valgt af Eyetracking programmet blev senere analyseret af Photoshop-baserede billedanalyse i form af nukleare størrelse, hyperchromasia, heterochromasia og rundhed.

En præsentation blev vist på en 24 “computerskærm der er vist HPFS af 20 forskellige prostatacarcinomer i centrale runde vinduer før baggrunden af ​​en lav effekt billede af tumoren arkitektur. Hvad de patologer ikke vidste var, at fra hver af de 20 prostatacarcinomer blev to HPFS vist, en gang før en laveffekt billede med velformede rørformede strukturer (svarende til en kombineret Gleason grad 2-3) og igen nogen tid senere før en laveffekt billede, der viser fast tumor arkitektur (svarende til en combined Gleason grad 4-5). Præsentationen blev automatisk timet til at vise hvert dias gran nøjagtig otte sekunder. Patologer blev bedt om at tildele nukleare kvaliteter for hver HPF. Denne del af præsentationen varede lidt over 10 minutter. Umiddelbart efter at blev 40 dias vist, at afbildet 10 tilfældige kerner fra hver af de viste HPFS, arrangeret i en 2 × 5 matrix (se figur 2).

Eye Tracking

Den høje opløsning computerskærm, hvor billederne blev vist, var knyttet til en iView X RØD Eyetracking enhed (SMI, Berlin, Tyskland), der fik lov til at registrere de patologer ‘øjet optagelser. Det er tilladt at dokumentere hvilke kerner de kiggede på, og hvor længe. Den iView X RED eyetracker har en blik position nøjagtighed på 0,4 °, hvilket er vigtigt for visuelt komplekse stimuli, og en sampling rate (corneal refleks og pupildiameter) på 50 Hz. Den iView X RED eyetracker blev interface med en pc, hvilket giver mulighed for tid logget præsentation af visuelle stimuli. En stor fordel ved iView RED er, at der ikke er nogen hoved mount. Patologer var derfor fri til at bevæge deres hoved uden at blive konstant mindet om, at deres øjne optagelser blev overvåget. Vi brugte Experiment Center-softwaren (SMI, Berlin) til præsentation af stimuli og iViewX (SMI, Berlin) for øjenbevægelser dataopsamling. Resultaterne blev eksporteret i åbent format (.txt) og analyseret ved hjælp af SPSS og Excel. Scan stier og opmærksomhed kort blev beregnet ved hjælp af SMI BeGaze Analysis software (version 2.5 SMI, Berlin, se figur 1).

Eksperimentel procedure

Deltagerne blev testet individuelt. De sad foran en 24 “høj opløsning computerskærm, sat op i et stille rum i Patologisk Institut, så patologer til at udføre forsøgene inden for grænserne af deres sædvanlige arbejdsmiljø. Forud for forsøget korrekt, en kort kalibrering proceduren var, der skal udføres, hvor hver patolog blev bedt om at følge med hans /hendes øjne i løbet af et lille punkt på den sorte computerskærm. Øjenbevægelser blev registreret gennem hele forsøget. Under forsøget blev i alt 80 mikroskopiske billeder vises på skærmen, vekslende mellem lav effekt billeder og HPFS af prostata carcinomer. HPFS blev vist i en cirkel overlejret på lav effekt billede (figur 2). Hvert billede blev vist i 8 sekunder. Mens HPFS blev præsenteret, blev patologer bedt om at graduere kernerne og tale højt den nuklear kvalitet, at han /hun ville tildele. Mellemliggende karakterer (1,5 og 2,5), blev udtrykkeligt tilladt). Ingen vejledning blev givet som til, hvad der udgør en klasse 1, grad 2, eller en grad 3 kerne, og ingen af ​​de deltagende patologer spurgte instruktioner vedrørende dette punkt. Disse kvaliteter blev noteret, og forsøgslederen brugte et svar-knappen for at dokumentere tidspunktet for offentliggørelsen. Ved afslutningen af ​​denne præsentation, som varede i lidt over 10 minutter, blev deltagerne vist en serie på 40 billeder (8 sekunder, hver), som udviste ti tilfældigt udvalgte kerner fra hver af de 40 HPFS anvendes i den første del af præsentationen, men denne gang beskåret ud af deres arkitektoniske kontekst og vises samtidigt anbragt i et 2 x 5 matrix (figur 3). De beskårne kerner blev overført til 2 × 5 matrix i samme billedopløsning på 180 dpi og samme størrelse som de var på den oprindelige højstyrkefelt.

Ti kerner blev tilfældigt udvalgt fra hvert HPF vises i den første del af præsentationen (se figur 2), men denne gang isoleret ud af deres arkitektoniske kontekst, og vises på en ordentlig arrangeret 2 × 5 matrix på computerskærmen i en periode på 8 sekunder. Patologer blev bedt om at tildele nukleare kvaliteter for hver gruppe af 10 kerner. Senere blev de samme kerner analyseret af Photoshop-baserede billedanalyse i form af nukleare størrelse, hyperchromasia, heterochromasia og rundhed af den nukleare kontur.

Nuklear morfometri

blev udført Billedanalyse analogt med tidligere offentliggjorte metoder [2]. Høj opløsning HPF billeder (8,1 M) blev åbnet i Photoshop (version CS2, Adobe Systems Inc., San Jose, CA). Alle kerner, der vises i de cirkulære områder blev nummereret, isoleret ved hjælp af lasso værktøj og en computer pen på en høj opløsning trykfølsom computerskærm (Cintiq 15x, Wacom, Taiwan), og eksporteret bruge copy-paste i separate Photoshop-filer. Histogrammet kommando i menuen billedet blev derefter udvalgt til at dokumentere for hver kerne følgende parametre: (i) Antallet af pixel, hvilket afspejler den gennemsnitlige nukleare størrelse, (ii) de gennemsnitlige greylevel som et mål for nuklear hyperchromasia, (iii) standardafvigelsen på greylevel histogram som et mål for nuklear heterochromasia, og (iv) ved hjælp af formen filter i en kommercielt tilgængelig Photoshop plug-in (Image Processing Tool Kit, Version 2, Reindeer Games, Ashville, NC), formfaktor som et mål for rundhed i nukleare kontur (værdier fra 1 til værdier omkring 0,6 for helt rund eller meget vinklet, “urund” kerner, henholdsvis). De præcise metoder til nuklear morfometri er blevet beskrevet detaljeret [2]. Dataene blev importeret til en Excel-fil og anvendes til beregning af nukleare egenskaber ved disse kerner, der hver patolog havde fikseret efter scanningen stier af hvert billede (tal 1). På samme måde, vi kvantificeret de nukleare egenskaber ved de 10 tilfældige kerner vises i 2 × 5 matrix (figur 3) for at udføre en lineær regressionsanalyse for at finde ud nuklear morfometrisk funktion (er) hver enkelt patolog anvendt under nuklear kvalitet opgave.

Resultater

Vi analyserede de gennemsnitlige nukleare kvaliteter tildelt af deltagerne for HPFS præsenteres efter lavt strømforbrug billeder af enten lav kvalitet eller høj kvalitet carcinomer. Vi fandt, at uden en eneste undtagelse, alle de 20 deltagende patologer systematisk tildelt lavere nukleare kvaliteter til HPFS, som blev vist i forbindelse med en arkitektonisk lav kvalitet karcinom, dvs. der vises umiddelbart efter laveffekt billede af en Gleason klasse 2-3 carcinom (middelværdi = 2,02; SD = 0,18). I modsætning hertil blev systematisk højere nukleare kvaliteter tildelt HPFS af samme crcinoma, men vist i forbindelse med en Gleason grad 4-5 carcinom (middelværdi 2,42; SD = 0,20). Disse slående forskelle, som bekræfter pilot bemærkninger om tre patologer tidligere rapporterede [2], er statistisk meget signifikant i analysen af ​​gruppen af ​​20 patologer (2-halet parrede prøver test, t (19) = 15,50, p 0,001, figur 4, øverste venstre panel). Omfanget af bias nuklear kvalitet induceret af tumor arkitektur afhang af forskellen i arkitektoniske differentiering af de to respektive lav effekt billeder for hver HPF: bias var mere udtalt, når de to lav effekt billeder afveg mere end 1,5 Gleason point (1,94 ± 0,18 vs. 2,47 ± 0,20), end hvis de afveg med kun 1,5 Gleason punkter (2,09 ± 0,22 vs. 2,37 ± 0,22, figur 4, midterste og højre øvre paneler, t (19) = 8,43, p 0,001). Denne t-test blev beregnet ved at sammenligne deltagernes delta for nuklear kvalitet i den tilstand, hvor de to lav effekt billeder afveg med kun 1,5 Gleason point og når forskellene var mere end 1,5. Salg

y-akser ni grafer skildrer de nukleare kvaliteter tildelt af hver af 20 patologer på HPFS, der blev vist på en computerskærm i 8 sekunder. Hver linje viser de to karakterer tildelt af en patolog til samme HPF afbildet før en lav kvalitet arkitektur, rig på tubuli ( “badekar”) og en høj kvalitet, solid arkitektur ( “fast”). Bemærk, at for hver patolog, lavere nukleare kvaliteter blev tildelt, da HPFS blev afbildet før en tubulus-rige carcinom og højere nukleare kvaliteter, når de HPFS blev fremlagt før en solid carcinom. De venstre paneler viser data for alle 20 patologer (øverste paneler), fra 12 bord-certificeret patologer ( “fakultet”, midterste panel) og for 8 beboere (lavere panel). De rigtige tre paneler viser de data, beregnet på de par af HPFS hvor baggrundsbilleder afveg med mere end 1,5 Gleason point og de midterste paneler data ro de HPFS hvor baggrundsbilleder afveg kun 1,5 Gleason point.

Vi undersøgte derefter, om bias nuklear kvalitet induceret af tumor arkitektur afhang oplevelsen af ​​patologen. Til dette formål, vi delte gruppen af ​​patologer i beboere og bestyrelsesmedlemmer certificerede patologer (fakultet). Vi fandt, at omfanget af den arkitektoniske skævhed var sammenlignelig mellem de to grupper af patologer og gjorde dermed ikke ud til at afhænge af de mange års erfaring (beboere: 2,02 ± 1,8 vs. 2,42 ± 0,21; fakultet: 2,02 ± 0,24 vs. 2,39 ± 0,21, figur 4 har lavere paneler, t (19) = 0,657, p = 0,52). I en mere raffineret analyse, fandt vi ingen forskel mellem fire junior beboere i de første to år af deres uddannelse og fire mere avancerede beboere, eller mellem fire nylig bord certificerede patologer og otte patologer med mange års erfaring (

F

(3,16) = 0,197,

MSE

= 0,016,

s

= 0,90). Også, fandt vi ingen forskel, når vi sammenlignet de otte bord-certificeret patologer, der rutinemæssigt læser prostatakræft og dem fire, som ikke eller kun undtagelsesvis blevet konfronteret med prostata patologi i årevis (

F Hotel (1,18) = 1,746,

MSE

= 0,013,

s

= 0,20).

ved at udføre Spearman korrelationer mellem tildelte nukleare kvaliteter og nukleare morfometriske funktioner vurderet af billedanalyse af de 10 kerner per HPF, der blev vist i 2 × 5 matrix (Figur 3; definere en signifikant sammenhæng med rho værdier 3 og p-værdier 05), fandt vi, at for ni af de patologer, nukleare kvaliteter korreleret udelukkende med nuklear størrelse (pixel tal), for en patolog udelukkende med hyperchromasia (betyde greylevel værdier), for 2 patologer med både rundhed og nuklear størrelse, og i 3 patologer med både rundhed og hyperchromasia. Ikke en eneste patolog baseret sine nukleare lønklasse opgaver vedrørende nuklear heterochromasia. For 5 patologer, vi ikke identificere nogen sammenhæng mellem nukleare kvaliteter og nogen af ​​de fire testede nukleare morfometriske funktioner.

Vi næste spurgt, om den arkitektoniske baggrundsbillede påvirket udvælgelsen af ​​kerner, der er fikseret i HPFS. Til det formål, vi identificeret de kerner, der hver patologen havde fikseret i mindst 100 millisekunder i anden visning perioden otte og beregnede deres nukleare morfometriske egenskaber (størrelse, hyperchromasia, heterochromasia, rundhed). Som forventet, patologer så på forskellige kerner afhængigt af den arkitektoniske baggrundsbillede, der umiddelbart gik forud for dens præsentation med en klar tendens til at fiksere mindre, blegere kerner når HPF blev vist efter en laveffekt billede af en lav kvalitet carcinom rig på tubuli og på større, mørkere kerner når HPF af samme sag blev vist efter en laveffekt billede af en høj gradecarcinoma (figur 5, øverst til venstre). Forskellen var statistisk meget signifikant for den nukleare morfometriske parametre størrelse (3172 ± 110 vs 3283 ± 109 pixels, t (19), = 3,52; p 0,01, figur 5 venstre øverste panel), hyperchromasia (136,2 ± 2,0 vs. 131,5 ± 1,6 arbitrære enheder, t (19), = 7,57; p 0,001, figur 5, venstre nedre panel) og heterochromasia (45,24 ± 0,35 vs. 44,41 ± 0,56;

t Hotel (19) = 6,12 ,

s

0,001, figur 5, højre øverste panel), mens der ikke blev fundet effekt for rundhed (

t Hotel (19) = 1,15,

s

= 0,26 , figur 5, højre nedre panel). For parameteren størrelse og hyperchromasia, udvælgelse af forskellige kerner var endnu mere udtalt, når forskellen i arkitektonisk differentiering mellem de baggrundsbilleder var større ( 1,5 Gleason punkter: nuklear størrelse:

t Hotel (19) = 5,84 ,

s

0,001; hyperchromasia:.

t Hotel (19) = 5,28,

s

0,001, data ikke vist)

nuklear morfometriske funktioner i kerner valgt under eye-tracking-eksperimenter. Hver linje viser de morfometriske funktioner for kerner udvalgt af en patolog for HPFS i hvert enkelt tilfælde Derefter vises enten før en lav kvalitet arkitektur, rig på tubuli ( “karbad”) og en høj kvalitet, solid arkitektur ( “fast”). Bemærk, at for hver patolog, større (størrelse, øvre venstre panel), mørkere (hyperchromasia, nederste venstre panel), og grovere kerner (heterochromasia, øverste højre paneler) var fikseret, når de HPFS blev vist før en solid carcinom. Forskellene var statistisk signifikante ved P 0,01 niveau (størrelse) og P 0,001 niveau (chromasia). I modsætning hertil nuklear udvælgelse syntes ikke at være baseret på nuklear rundhed (nederste højre panel, ikke signifikant).

Vi spurgte, om størrelsen af ​​den kvalitet skævhed fremkaldt af tumoren arkitekturen kunne forklares ved dette udvalg af kerner, der patologer fikseret. Vi etableret for hver patolog simple lineære regressioner mellem de nukleare kvaliteter, at han /hun havde givet til kernerne vises i 2 × 5 matrix (figur 3) og den gennemsnitlige nukleare morfometriske funktioner i disse 10 kerner. Vi valgte for hver patolog den morfometriske funktion, der viste den stærkeste korrelation (Spearman) med hans /hendes nuklear kvalitet (se ovenfor). Baseret på skråningen af ​​denne regression, vi derefter beregnet som forskellen i nuklear kvalitet ville have resulteret udelukkende fra nuklear udvalg under indflydelse af tumoren arkitektur (figur 5). Dette tillod at identificere for hver patolog, i hvilket omfang hans /hendes valg af kerner bidrog til den samlede nuklear kvalitet forspænding induceret af tumoren arkitektur. Vi fandt, at den visuelle udvælgelse af kernerne udgjorde næppe mere end en tiendedel af den samlede bias (middelværdi 11,1%, medianværdi 8,5%, område 0% -44,0%) af forskellen i nukleare kvaliteter subjektivt tildelt HPFS når de vises efter enten lav kvalitet eller høj kvalitet baggrundsbilleder.

diskussion

de vigtigste observationer af denne undersøgelse er (i) at tildelingen af ​​nukleare kvaliteter uforvarende er forudindtaget af den arkitektoniske vækstmønster af en given tumor, (ii) at patologer se på forskellige kerner under indflydelse af arkitekturen-induceret forspænding, aktivt efter kerner at “match” den arkitektoniske kvalitet, men (iii) at størrelsen af ​​arkitekturen-induceret forspænding kan kun i en lille brøkdel forklares med det ubevidste udvalg af matchende kerner.

den første observation bekræfter, omend på en mere robust skala og med høj statistisk styrke, en forudgående observation af vores gruppe [2]. Det forudgående undersøgelse blev oprindeligt beregnet til blot at sammenligne den prognostiske effekt af arkitektonisk og nuklear indplacering i 183 prostata carcinomer. Til vores overraskelse, havde vi fundet, at de nukleare kvaliteter, der blev tildelt af hver af de tre patologer var signifikant forbundet med de arkitektoniske kvaliteter af de tumorer (Gleason kvaliteter) og var kun i ringe udstrækning baseret på sande nukleare morfometriske funktioner. Af særlig betydning var den iagttagelse, at mens nuklear kvalitet forudsagt tumor progression lige så stærkt som gjorde den arkitektoniske kvalitet, blev prognostiske effekt af nuklear kvalitet tabt, når kernerne blev gradueret ud af deres arkitektoniske sammenhæng i en 5 × 2 matrix svarende til som vi har brugt i vores nuværende undersøgelse [2]. Tilsyneladende, den arkitektoniske mønster virker som en kraftfuld cue til, at overdragelsen af ​​nuklear kvalitet uundgåeligt gravitates. Dette kan forklares ved en velkendt fænomen, som er blevet beskrevet i kognitiv psykologi som “bekræftelse skævhed”. Dette koncept forstår tendensen for folk at søge og selektivt marshal oplysninger, der bekræfter en forsøgsvis afholdt hypotese og ikke søge eller endda kassere, information, der understøtter en modsat konklusion (se citatet af Francis Bacon i begyndelsen af ​​manuskriptet). For at acceptere, at en bias kan være operativ i sådan en meget reproducerbar måde – påvirker hver af 20 deltagende patologer – vi har brug for at erkende, at histologiske diagnose er en intuitiv proces, hvor heuristiske processer er på arbejde. Hvis man mener, at scanning af et enkelt histologisk dias ved stor forstørrelse indeholder oplysninger, der er lig med en lagerkapacitet på omkring 1 GB plads på harddisken, en rent analytisk tilgang til at glide visning ville hurtigt overmande vores begrænsede kognitive ressourcer. Også, ingen histologiske slide er identisk med en anden, og som MacLendon påpegede, “en skal åbne sit øje og sind til oplysninger, der skal udledes hvert nyt dias” [1], begrænser vores mulighed for at granske dias i en rent analytisk mode . Heuristik er et kraftfuldt værktøj, der navigerer patologer gennem det diagnostiske arbejde-up proces og gør denne proces meget effektiv [5]. Da det er tilfældet for mange andre situationer, vi løse denne opgave ved ubevidst beskæftiger mentale genveje [5], [6]. Charlin og kolleger har anvendt disse principper til medicinsk diagnostik ved at indføre begrebet “sygdom scripts” [7]. Med stigende erfaring, klinikere indkapsle patofysiologiske koncepter, erhvervede viden og erfaringerne på forudgående patienter /sager i komplekse scripts, der derefter anvendes til effektivt at håndtere nye, men “lignende” situationer. Disse forfattere foreslået, at i løbet af det diagnostiske oparbejdning, er sygdom scripts aktiveres ved første køer /primtal og så guide udvælgelsen og fortolkningen af ​​yderligere oplysninger i forbindelse med den formodede sygdom. For hver egenskab i et script, er værdien med den største sandsynlighed for forekomst indstillet som standard værdi og denne standardværdier opretholdes, medmindre det aktivt afvises [7], [8].

I den næste del af vores undersøgelse, vi havde til formål at bedre at forstå mekanismerne bag udvælgelsen af ​​kerner, der er synkront med den arkitektoniske mønster. Ved at spore de patologer øjenbevægelser, vi behandlet spørgsmålet om, hvorvidt vi ubevidst søge efter og vælge de kerner, der matcher bedst forventning om, at der fremkaldes af arkitekturen. Vi fandt, at patologer tendens til at se på større eller mørkere kerner når HPFS blev vist før en høj kvalitet, solid arkitektur og omvendt (figur 5). Når anvendelsen af ​​begrebet sygdom scripts til vores observationer, foreslår vi, at arkitekturen kunne fungere som cue at aktivere “high grade prostatakræft” script, hvor en formodet høj nuklear kvalitet så guider visuelle søgeprocesser mod store, hyperkromatiske kerner. Da patologer vil finde i det mindste nogle større, mørkere kerner blandt det samlede antal kerner i HPF, er deres forventning tilstrækkeligt bekræftet og der er ingen overbevisende grund til at afvise standardværdien “high grade nuklear kvalitet”. Flere forfattere har postuleret, at – hvis forskellige muligheder tilbydes – vores sind har tendens til at “satisfice” med den matchende oplysninger [9] og til blot ignorere disse kerner, der ikke ville være i overensstemmelse med den standard nuklear kvalitet. I den forbindelse er det bemærkelsesværdigt, at den kognitive skævhed i at tildele nukleare kvaliteter var lige så udtalt i junior beboere som det var i de ældre beboere, unge fakultet eller erfarne patologer (Figur 4). Vores resultater er dermed på linje med det arbejde, som Chimowith og kolleger, der bemærkede, at ledende neurologer lavet færre fejl end beboere, med undtagelse af de fejl, der skyldtes kognitive bias (især på grund af “satisficing” med oplysninger, der matchede arbejdsmiljøet hypotese), som var lige så hyppigt ses hos erfarne neurologer som det blev set i beboere [10].

Interessant kunne den visuelle udvælgelse af kerner (figur 5) ikke højde for omfanget af forskellen i nukleare lønklasse opgaver (figur 4), hvilket var en størrelsesorden større. Det er tænkeligt, at den arkitektoniske skævhed kan føre til en øget opfattelse af subtile forskelle i nukleare morfologi. Med andre ord kan en lidt større, lidt mørkere kerne opfattes som væsentligt større og væsentligt mørkere, når det faste arkitektoniske baggrund forspænder patologer. Alternativt kan vores sind har besluttet for en nuklear kvalitet, selv før du sender øjnene mod kernerne i “matching” ende af spektret af nukleare atypias rådighed inden det viste HPF. Hedonistisk psykologi hævder, at vores sind er mere komfortable med observationer, der er i harmoni med en afholdt hypotese derefter med beviser for, at afviser en hypotese [11]. Nuklear udvalg kan dermed tjene det ene formål at bekræfte en forudfattet beslutning og dermed at forsvare den gravitation af de nukleare kvaliteter mod tumor arkitektur. Som effektiv og økonomisk som heuristisk ræsonnement kan være, det er i sagens natur behæftet med fejl og tage genveje kommer til en pris af lejlighedsvise og prædiktive fejl [12], [13]. Denne undersøgelse illustrerer en sådan fejl i realm af diagnostik i patologi

Vores resultater er også relevante i lyset af den aktuelle diskussion om fejl i medicin [13] -. [15], særlig om “fejl kultur “og personligt ansvar [16], [17]. Hvis det er sandt, som faderen til den schweiziske ost model for menneskelige fejl, James Årsag angivet [18], at “vores tilbøjelighed for visse typer af fejl er den pris, vi betaler for hjernens bemærkelsesværdig evne til at tænke og handle intuitivt”, gør