Γνωστική ανάλυση διαδικασίας εξέτασης Μαστού προς βελτιστοποίηση διάγνωσης

Theodosiou, Periklis-Pavlos; Θεοδοσίου, Περικλής-Παύλος

dc.contributor.author	Theodosiou, Periklis-Pavlos	el
dc.contributor.author	Θεοδοσίου, Περικλής-Παύλος	en
dc.date.accessioned	2023-03-24T11:42:21Z
dc.date.available	2023-03-24T11:42:21Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/57304
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.25002
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Μαστογραφία	el
dc.subject	Γνωστική Ανάλυση	el
dc.subject	Ανάλυση Συστήματος	el
dc.subject	Αλγόριθμοι υποβοήθησης Διάγνωσης	el
dc.subject	Εξέταση Μαστού	el
dc.subject	Mammography	en
dc.subject	Cognitive Analysis	en
dc.subject	System Analysis	en
dc.subject	Breast Examination	en
dc.subject	Computer Aided Diagnosis	en
dc.title	Γνωστική ανάλυση διαδικασίας εξέτασης Μαστού προς βελτιστοποίηση διάγνωσης	el
dc.title	Cognitive analysis of the Breast examination process to optimize diagnosis	en
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Cognitive ergonomics	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-02-22
heal.abstract	Στις μέρες μας, ο καρκίνος του Μαστού αποτελεί την κύρια μορφή καρκίνου στο γυναικείο φύλο παγκοσμίως, με μεγάλα ποσοστά νόσησης και θνησιμότητας του πληθυσμού. Η παρούσα εργασία πραγματεύεται την Γνωστική Ανάλυση του συστήματος της εξέτασης του Μαστού μέσω των προληπτικών εξετάσεων της Μαστογραφίας, του Υπερηχογραφήματος, της Τομοσύνθεσης και της Ψηλάφησης με σκοπό τη συστηματοποίηση και βελτίωση της ποιότητας της διάγνωσης. Έγινε βιβλιογραφική αναζήτηση για την φύση του καρκίνου του Μαστού και για τις μεθόδους και τα εργαλεία διάγνωσης. Για την υλοποίηση του σκοπού, συλλέχθηκαν πληροφορίες από 4 ιατρούς ακτινοδιαγνώστες, οι οποίες ταξινομήθηκαν σε 3 βασικά επίπεδα μελέτης· αυτά της ανάλυσης συστήματος εξέτασης, της γνωστικής ανάλυσης νοητικής διεργασίας του ιατρού και των συστημάτων υποβοηθούμενης διάγνωσης και ανίχνευσης (CAD). Στην Ανάλυση Συστήματος καταστρώθηκε ένα μοντέλο διαδικασίας που περιγράφει τις ενέργειες και τις πληροφορίες που απαιτούνται για την διεξαγωγή της εξέτασης και από την αποδελτίωση των συνεντεύξεων προέκυψε ένα τελικό Πρωτοτυπικό διάγραμμα διαδικασίας. Αναλύθηκαν οι κίνδυνοι και οι τρόποι αντιμετώπισης που μπορούν να υπάρξουν κατά την διαδικασία με την μέθοδο FMECA. Στο επίπεδο Γνωστικής Ανάλυσης η μελέτη επικεντρώθηκε στην συνεργασία ανθρώπου-μηχανής με τα διαθέσιμα εργαλεία εξετάσεων. Από την ανάλυση των πληροφοριών προέκυψε ότι η τελική ποιότητα της διάγνωσης εξαρτάται από την επεξεργασία εικόνας, την λήψη ιστορικού, την δράση του τεχνολόγου την διαδικασία λήψης της εξέτασης, την επιμέρους χρήση πληροφοριών των συμπληρωματικών εξετάσεων και την χρήση εξειδικευμένων γνώσεων και τυποποιήσεων. Καταστρώθηκε ένα ιεραρχικό μοντέλο καθηκόντων για τον τελικό στόχο της διάγνωσης, με κύρια καθήκοντα την προετοιμασία της εξέτασης, την απεικόνιση και την διάγνωση μέσω αξιολόγησης πληροφοριών. Οι γνωστικές απαιτήσεις για την χρήση των τεχνολογιών αφορούν την ορθή χρήση του εξοπλισμού και την γνώση των δυνατοτήτων του, ενώ εντοπίζονται κίνδυνοι στην νοητική διεργασία οι οποίοι οδηγούν σε πολλά ψευδώς θετικά και ψευδώς αρνητικά ευρήματα. Στο τρίτο επίπεδο μελέτης, έγινε μία ιστορική αναδρομή των αλγορίθμων υποβοήθησης διάγνωσης και αναλύθηκαν τα πλεονεκτήματα, τα μειονεκτήματα τους στην διαδικασία και ο τρόπος λειτουργίας τους. Διαπιστώθηκε ότι αποτελούν ένα χρήσιμο εργαλείο για τους ιατρούς, στο οποίο όμως το σημερινό επίπεδο τεχνολογίας δεν επιτρέπει στους ιατρούς να βασιστούν για την εξαγωγή συμπεράσματος διάγνωσης. Συγκεκριμένα, οι αλγόριθμοι υποβοήθησης ανίχνευσης (CADe) ωφελούν τον εντοπισμό ανωμαλιών παρά τα ψευδώς θετικά ευρήματα, ενώ οι αλγόριθμοι υποβοήθησης διάγνωσης (CADx) δεν ενδείκνυνται για κλινική χρήση εξαιτίας της ανακριβούς αυτοματοποιημένης διάγνωσης. Τέλος, παρουσιάστηκαν οι παράγοντες κινδύνου και οι πιθανοί τρόποι αντιμετώπισης των ψευδών ευρημάτων τόσο σε επίπεδο δράσης ιατρού όσο και στην υποστηρικτική λειτουργία των αλγορίθμων CAD. Η αξία της εργασίας είναι αξιοσημείωτη καθώς προκύπτουν σημαντικά αποτελέσματα για την μελέτη της βελτίωσης της διαδικασίας εξέτασης και διάγνωσης του μαστού, τα οποία συμβάλλουν στην οργάνωση του ευρύτερου συστήματος πρόληψης.	el
heal.abstract	Nowadays, breast cancer is the leading type of cancer in women worldwide, with high rates of disease and mortality in the population. This paper deals with the Cognitive Analysis of the system of Breast Examination through the screening tests of Mammography, Ultrasound, Tomosynthesis and Palpation in order to systematize and improve the quality of diagnosis. A literature search was conducted on the nature of breast cancer and on the methods and tools of diagnosis. To achieve the aim, information was collected from 4 radiologists, which was classified into 3 main levels of study; System Analysis, Cognitive Analysis of the doctor's mental process and Computer Aided Diagnosis and Detection (CAD) systems. In System Analysis, a process model was devised describing the actions and information required to conduct the examination and interviews' analysis led to a final Prototype Flowchart. The risks and solutions that may exist during the process were analyzed using the FMECA method. At the Cognitive Analysis level, the study focused on human-machine relation and on the collaboration with the available testing tools. The content analysis revealed that the final quality of the diagnosis depends on image processing, history taking, the action technologist in the process of taking the examination, the individual use of information of complementary examinations and the use of specialized knowledge and standardizations. A hierarchical task model was established for the end goal of diagnosis with the main tasks being examination preparation, imaging and diagnosis through information evaluation. The cognitive requirements for the use of technologies are related to the correct use of the equipment and knowledge of its capabilities, and risks in the cognitive process are identified which lead to many false positive and false negative findings. In the third level of study, a historical review of Computer Aided Diagnosis algorithms was made and their advantages, disadvantages in the process and how they work were analyzed. It was found to be a useful tool for physicians, but the current level of technology is not reliable for diagnosis decision making. In particular, Computer Aided Detection algorithms (CADe) benefit the identification of abnormalities despite false positive findings, while Computer Aided Diagnosis algorithms (CADx) are not suitable for clinical use due to inaccurate automated diagnosis. Finally, the risk factors and solutions of false findings were presented, both at the level of physician ‘s action and in the supporting function of CAD algorithms. The value of the paper is noteworthy as it provides important results for the study of the optimization of the breast examination and diagnosis process, which contribute to organize the broader prevention system.	en
heal.advisorName	Ναθαναήλ, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Πόνης, Σταύρος	el
heal.committeeMemberName	Μαρμαράς, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Βιομηχανικής Διοίκησης και Επιχειρησιακής Έρευνας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	94 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false