Detecting performance difficulty of learners in colonoscopy: Evidence from eye-tracking
Notice bibliographique
Résumé
Eye-tracking can help decode the intricate control mechanism in human performance. In healthcare, physicians-in-training require extensive practice to improve their healthcare skills. When a trainee encounters any difficulty in the practice, they will need feedback from experts to improve their performance. Personal feedback is time-consuming and subjected to bias. In this study, we tracked the eye movements of trainees during their colonoscopic performance in simulation. We examined changes in eye movement behavior during the moments of navigation loss (MNL), a signature sign for task difficulty during colonoscopy, and tested whether deep learning algorithms can detect the MNL by feeding data from eye-tracking. Human eye gaze and pupil characteristics were learned and verified by the deep convolutional generative adversarial networks (DCGANs); the generated data were fed to the Long Short-Term Memory (LSTM) networks with three different data feeding strategies to classify MNLs from the entire colonoscopic procedure. Outputs from deep learning were compared to the expert's judgment on the MNLs based on colonoscopic videos. The best classification outcome was achieved when we fed human eye data with 1000 synthesized eye data, where accuracy (91.80%), sensitivity (90.91%), and specificity (94.12%) were optimized. This study built an important foundation for our work of developing an education system for training healthcare skills using simulation.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,020 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».