Jakým způsobem pozorujeme rentgenový obraz? (2)

Mimo samotnou stavbu oka ovlivňuje pozorování i několik dalších faktorů. Jedním z nich je např. neustálý pohy oka při pozorování nebo čtení způsobený aktivací očních svalů. Při čtení se tedy oko nepohybuje kontinuálně přes každé písmenko, ale skáče z jednoho místa na další. Tato místa jsou od sebe vzdálena asi o 5°. Skákání z jednoho místa na další se anglicky nazývá saccade. Tento skok trvá asi 30 ms, tj. oko se dokáže pohybovat rychlostí 170°/s. [1]

Z pohledu sítnice znamená saccade posun vizuálního obrazu. Tento posun aktivuje hodně gangliových buněk, ale ačkoliv zde není žádná korekce, my tento pohyb oka nevnímáme. Je to z toho důvodu, že pohyb oka je velmi rychlý. Naopak se spíše domníváme, že náš obraz je velmi stabilní.

Mezi jednotlivými saccades je oko stabilní, existuje zde určitá doba fixace, kdy se oko nepohybuje. Tato doba trvá typicky 150-250 ms. Průměrná doba fixace cca 200 ms znamená, že se naše oko pohne přibližně 5x za sekundu.

Pohyby oka – saccades můžeme pozorovat i při čtení radiologického obrazu. Na následujícím obr. 1 je uvedena trajektorie pohybu oka společně s fixacemi oka při čtení rentgenového obrazu srdce a plic. Každá doba fixace (1/60 s) je na obr. 1 vlevo znázorněna malým čtverčkem, na obr. 1 vpravo je pak znázorněna trajektorie s jednotlivými body fixace grupovanými do tzv. klastrů. Doba trvání každého klastru byla mezi 20 ms a 1 s. Pohyb oka byl měřen speciálním zařízením (eye tracker).

Eye_movements_1Obr. 1: Pohyb oka pro jednotlivé doby fixace (vlevo) a trajektorie oka (vpravo) [2]

Podobný obraz vzniknul také pro mamografii. Trajektorie pohybu oka je znázorněna na obr. 2. Lékař začíná prohlížet obrazy v bodě mezi CC a MLO projekcí uprostřed (horní dva levé obrázky) a tráví zde dobu cca 5 s. Pohled lékaře ulpí na lézi v CC projekci a poté ještě projde celkový obraz. Až do 13. sekundy tráví lékař čas na lézi v MLO projekci, následuje celkové prohlédnutí MLO projekce. Čas mezi 13. a 21. sekundou tráví lékař prohlížením léze v CC a MLO projekci a porovnáváním. Posledních 10 sekund tráví lékař opět prohlídnutím celé CC a MLO projekce.

Eye_movements_2Obr. 2: Trajektorie pohybu oka pro mamografii [3]

Stejně jako oko se stále pohybuje i hlava. Nicméně pohyb hlavy je korigován pohybem očí. V důsledku permanentního pohybu hlavy a očí není ani odezva na point spread function ideální, protože se odezva skládá z odezvy několika čípků právě v důsledku pohybu hlavy a očí. Korekce na pohyb hlavy je založena na nervech vnitřního ucha, které vedou do mozku. Tyto nervy informují mozek o rotaci a orientaci hlavy, což generuje signál v mozku, který jde do očních svalů. Ty pak korekcí pohybu očí kompenzují pohyb hlavy. Celková korekce pohybů je provedena s nejistotou 0,5°. To je důvod, proč při pohledu na objekt na obr. 3 vidíme bílou mřížku, která se nám částečně promítá přes černé čtverce (soustřeďte zrak na bílý puntík po dobu aspoň 20 s, poté zaměřte zrak na černý puntík). Jednoduše řečeno, hlava ani oči nedokážou korigovat pohyb tak, abychom při pohledu na obr. 3 viděli bílou mřížku ve fixní poloze. [1]

Eye_movements_3Obr. 3: Zafixujte pohled na bílý puntík po dobu aspoň 20 s, poté přesměřujte zrak na černý puntík [1]

Mozek dokáže částečně korigovat různý pohyb, proto při porovnání pohybu při chůzi a běhu zjišťujeme, že korigovaná horizontální rychlost při upřeném pohledu, viz obr. 4 „gaze“, je velmi podobná pro chůzi i běh.

Eye_movements_4Obr. 4: Horizontální rychlost při chůzi a běhu [1]

Při pozorování obrazu probíhá několik druhů pohybů, které jsou navzájem korigovány tak, že výsledný obraz vnímáme jako statický.

Použitá literatura:
[1] Bochud F. Basics of human vision. Looking. EUTEMPE-RX, Module 08, 14.-18.3.2016, Lausanne, Switzerland
[2] Nodine CF, Kundel HL. Using eye movements to study visual search and to improve tumor detection. RadioGraphics 1987; 7(6): 1241-1250
[3] Kundel HL, Nodine CF, Conant EF, Weinstein SP. Holistic component of image perception in mammogram interpretation: Gaze-tracking study. Radiology 2007; 242(2): 396-402

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *