Towards Expert-Based Speed–Precision Control in Early Simulator Training for Novice Surgeons

Autor: Birgitta Dresp-Langley
Přispěvatelé: Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Initiative D'EXcellence IDEX Université de Strasbourg, CNRS, École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Dresp, Birgitta, Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Předmět:
FOS: Computer and information sciences
[INFO.INFO-AI] Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI]
individual performance trend
Computer science
Control (management)
Computer Science - Human-Computer Interaction
ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION
performance feedback
050105 experimental psychology
Task (project management)
Human-Computer Interaction (cs.HC)
[INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI]
03 medical and health sciences
[SCCO]Cognitive science
0302 clinical medicine
[INFO.EIAH] Computer Science [cs]/Technology for Human Learning
surgical simulators
0501 psychology and cognitive sciences
Simulation
Focus (computing)
robot-assisted surgery
lcsh:T58.5-58.64
lcsh:Information technology
05 social sciences
Training (meteorology)
Intelligent decision support system
Benchmarking
[SCCO] Cognitive science
automatic detection
3. Good health
Moment (mathematics)
surgical simulator training
automatic skill assessment
030220 oncology & carcinogenesis
Benchmark (computing)
[INFO.EIAH]Computer Science [cs]/Technology for Human Learning
speed–accuracy function
simulator training
speed-accuracy trade-off functions
Information Systems
Zdroj: Information
Information, MDPI, 2018, 9 (12), pp.316. ⟨10.3390/info9120316⟩
Information, 2018, 9 (12), pp.316. ⟨10.3390/info9120316⟩
Volume 9
Issue 12
Publons
Information, Vol 9, Iss 12, p 316 (2018)
ISSN: 2078-2489
DOI: 10.3390/info9120316⟩
Popis: Simulator training for image-guided surgical interventions would benefit from intelligent systems that detect the evolution of task performance, and take control of individual speed&ndash
precision strategies by providing effective automatic performance feedback. At the earliest training stages, novices frequently focus on getting faster at the task. This may, as shown here, compromise the evolution of their precision scores, sometimes irreparably, if it is not controlled for as early as possible. Artificial intelligence could help make sure that a trainee reaches her/his optimal individual speed&ndash
accuracy trade-off by monitoring individual performance criteria, detecting critical trends at any given moment in time, and alerting the trainee as early as necessary when to slow down and focus on precision, or when to focus on getting faster. It is suggested that, for effective benchmarking, individual training statistics of novices are compared with the statistics of an expert surgeon. The speed&ndash
accuracy functions of novices trained in a large number of experimental sessions reveal differences in individual speed&ndash
precision strategies, and clarify why such strategies should be automatically detected and controlled for before further training on specific surgical task models, or clinical models, may be envisaged. How expert benchmark statistics may be exploited for automatic performance control is explained.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: