gms | German Medical Science

Fragestellung: Visuelle Mustererkennung ist eine medizinische Schlüsselkompetenz. Sie ist notwendige Voraussetzung zur diagnostischen Beurteilung von Gewebeschnitten und über bildgebende Verfahren gewonnenen Patientendaten. Im Medizinstudium wird diese spezielle visuelle Kompetenz bisher nicht systematisch gefördert. Die vorliegende Studie (Teil 1) untersucht den Lernprozess der Aneignung dieser visuellen Kompetenz bei Studierenden des vorklinischen Studienabschnitts, um den Lernprozess gezielt und nachhaltig fördern zu können. Dazu werden Blickbewegungen (Sakkaden) und Fixationen bei der Betrachtung ausgewählter Bildmaterialien mit einem "Eye-Tracker" erfasst. Die computergestützte Aufzeichnung und Auswertung der Augenbewegungen der Probanden liefert die relevanten Informationen dieses kognitiven Prozesses.

Methodik: N=23 (17 weibl./6 männl.) Studienanfänger der Medizin nahmen am Teil I einer dreiteiligen Eye-Tracker Studie teil (Szenario: Teil I-III je eine Sitzung vor (1) und nach (2) dem Histologiekurs des 1.-3. vorklinischen Semesters). Die Probanden konnten je 32 Ausschnitte aus histologischen Kurspräparaten auf einem 21 Zoll Monitor ohne zeitliche Einschränkung betrachten. Dabei wurden von einem in den Monitor integriertem Eye-Tracker (Tobii 120; Tobii Systems©) die Augenbewegungen aufgezeichnet, anschließend statistisch ausgewertet, sowie als "heatmap" auf dem jeweiligen Bild visualisiert. Zusätzlich wurden Wortprotokolle der Teilnehmer nach jedem einzelnen Bild über ein Mikrofon registriert ("laut sprechen"). Von aus einer Pilotstudie selektierten Topexperten wurden deren Eyetrackerdaten verwendet, um diagnostische Merkmale pro Bild als "regions of interest (ROI)" festzulegen, um die Teilnehmerdaten bezüglich dieser ROIs zu analysieren.

Ergebnisse: Die vollständig aufgezeichneten Eyetrackerdaten von 23 Studierenden wurden für beide Sitzungen (1; 2) bezüglich der gesamten Beobachtungsdauer [D: 1: 25,8 ± 3,7; 2: 26,5 ± 8,6] Anzahl (AF: 83,6 ± 12; 2: 81,6 ± 25,5] und Länge [LF:1: 26,01 ± 2,9; 2: 26,2 ± 8,5] der Fixationen pro Bild ausgewertet. Die als "heatmap" visualisierten Daten zur aufsummierten Fixationsdauer und-ort zeigen bei einigen der präsentierten Abbildungen deutliche Unterschiede in der Verteilung der Fixationen der 1. verglichen mit der 2. Sitzung (siehe Abbildung 1 [Abb. 1]).

Schlussfolgerungen: Zwischen den Studienanfängern ohne histologische Vorkenntnisse und nach dem 1. Block des Histologiekurses zeigen die Basisdaten keine signifikanten Unterschiede, obwohl die breitere Standardabweichung nach der 2. Sitzung auf eine größere Variabilität im Blickverhalten hinweist. Erst durch die Visualisierung der Daten zur Fixationsdauer als "Heatmap" wird die signifikante Veränderung des Blickverhaltens deutlich: diagnostische Merkmale werden länger betrachtet, weil sie erkannt und zugeordnet werden. Der Lernprozess hat begonnen.