Model observer studies

De conventionele fysische methodes om beeldkwaliteit te bepalen zijn zeer geschikt om de technische performance van beeldvormende systemen te bepalen, maar minder bruikbaar om een relatie te leggen tussen de uitkomst van fysische metingen en de diagnostische prestaties. Zogenaamde model observers – mathematische modellen voor de menselijke waarnemer – staan sterk in de belangstelling als middel om de diagnostische beeldkwaliteit te onderzoeken.
Het LRCB heeft verschillende typen model observers geëvalueerd op hun geschiktheid als methode voor het meten van beeldkwaliteit. In 2016 is een artikel gepubliceerd over de geschiktheid van de NPWE model observer, waarbij verschillende formuleringen van de menselijke contrastresponsie (het zogenaamde oogfilter) en enkele andere aspecten van het menselijke visuele systeem zijn meegenomen.(1) Hierbij is bekeken welk oogfilter het meest geschikt is. Daarnaast is een artikel gepubliceerd over de geschiktheid en optimalisatie van de Channelized Hotelling Observer.(2) In beide studies zijn detectie experimenten uitgevoerd met gesimuleerde objecten en achtergronden, waarbij de resultaten van de beide model observers zijn vergeleken met resultaten van menselijke waarnemers. Uit beide artikelen blijkt dat een hoge correlatie mogelijk is tussen een menselijke en model observer wanneer deze laatste goed geoptimaliseerd wordt. Model observers lijken dus potentieel bruikbaar voor het meten van beeldkwaliteit. Het meest belovende oogfilter en de kanalen, die in deze studies naar voren kwamen, zullen in vervolgstudies gebruikt worden. In een eerste vervolgstudie zijn de prestaties van de model observer verder onderzocht in vergelijking met menselijke waarnemers. Hier is onderzocht of de mate waarin de model observers in staat zijn de menselijke waarnemer te benaderen afhangt van de complexiteit van klierweefselstructuren in afbeeldingen van de borst (dit zal informatie geven over de generieke toepasbaarheid van model observers). De resultaten zijn veelbelovend voor het gebruik van model observers in kwaliteitsevaluaties. Een artikel hierover is in voorbereiding.
In navolging van 2015, is er in 2016 wederom een bijeenkomst geweest tussen medewerkers van het LRCB en professor Francis Verdun en zijn medewerkers (University Hospital of Lausanne, Switzerland). In deze bijeenkomst is gediscussieerd over de aanpak van een aantal praktische zaken met betrekking tot model observers.

Referenties
(1) R.W. Bouwman, R.E. van Engen, M.J.M Broeders, G.J. den Heeten, D.R. Dance, K.C. Young, W.J.H. Veldkamp. Can the non-pre-whitening model observer, including aspects of the human visual system, predict human observer performance in mammography? Phys Med. 2016;32:1559-69.
(2) R.W. Bouwman, M. Goffi, R.E. van Engen, M.J.M Broeders, D.R. Dance, K.C. Young, W.J.H. Veldkamp. Can the channelized Hotelling observer including aspects of the human visual system predict human observer performance in mammography? Phys Med. 2016 Dec.