Trafton Drew , Melissa LH Vo y Jeremy M. Wolfe
Abstracto
Nos gusta pensar que notaríamos la ocurrencia de un evento inesperado pero destacado en nuestro mundo. Sin embargo, sabemos que las personas a menudo se pierden estos eventos si se dedican a una tarea diferente, un fenómeno conocido como «ceguera por falta de atención». Aún así, estas demostraciones generalmente involucran a observadores ingenuos que realizan una tarea desconocida. ¿Qué pasa con los buscadores expertos que han pasado años perfeccionando su capacidad para detectar pequeñas anomalías en tipos específicos de imágenes? Pedimos a 24 radiólogos que realizaran una tarea familiar de detección de nódulos pulmonares. En el último caso se insertó un gorila, 48 veces más grande que el nódulo promedio. El 83% de los radiólogos no vieron al gorila. El seguimiento ocular reveló que la mayoría de los que no vieron al gorila miraron directamente a la ubicación del gorila. Incluso los buscadores expertos, que operan en su dominio de especialización,
Introducción
Cuando se dedica a una tarea exigente, la atención puede actuar como un par de anteojeras, haciendo posible que los estímulos sobresalientes pasen desapercibidos frente a nuestros ojos ( Neisser y Becklen, 1975 ). Este fenómeno de “ceguera por falta de atención sostenida” es mejor conocido por el estudio de Simons y Chabris (1999) en el que los observadores prestan atención a un juego de pases de pelota mientras un humano disfrazado de gorila deambula por el juego. A pesar de haber caminado por el centro de la escena, una parte sustancial de los observadores no reporta al gorila ( http://www.theinvisiblegorilla.com/videos.html). ¿La ceguera por falta de atención (IB) todavía ocurre cuando los observadores son expertos, altamente capacitados en la tarea principal? Existe alguna evidencia de que la experiencia mitiga el efecto. Por ejemplo, Memmert ( Memmert, 2006 ) encontró una disminución en la tasa de IB para los jugadores de baloncesto a los que se les pidió que contaran el número de pases de baloncesto en un juego artificial. Por otro lado, cuando Potchen (2006) mostró a los radiólogos radiografías de tórax con una clavícula extirpada, aproximadamente el 60 % de los radiólogos no notaron que estaban revisando casos como si fueran un examen anual. Finalmente, un informe reciente de un caso de observación documentó un caso en el que varios profesionales de la salud que evaluaron el caso no detectaron una línea femoral fuera de lugar ( Lum, Fairbanks, Pennington y Zwemer, 2005).).
Ambos casos de IB aparente en el entorno médico ocurrieron en imágenes médicas de un solo corte. Las tecnologías modernas de imágenes médicas como la resonancia magnética nuclear (RMN), la tomografía computarizada (TC) y la tomografía por emisión de positrones (PET) son cada vez más complejas: la imagen única de una radiografía de tórax ha sido reemplazada por cientos de cortes de tomografía computarizada de tórax. Por lo tanto, es importante estudiar si la BI ocurre en estas modernas modalidades de imagen. Desde el punto de vista de IB, estas situaciones son interesantes porque el observador está interactuando activamente con el estímulo; en este caso, desplazándose por una pila de imágenes a través del pulmón. Este grado de control puede mejorar los efectos de IB porque el buscador puede regresar y examinar más a fondo cualquier imagen que parezca inusual.
Además, si bien Potchen demostró que los radiólogos podían pasar por alto la ausencia inesperada de un estímulo, queríamos saber si los radiólogos pasarían por alto un elemento altamente anómalo fácilmente detectable mientras realizaban una tarea dentro de su ámbito de especialización. En un homenaje al estudio de Simons y Chabris (1999) , convertimos ese elemento en un gorila. Comparamos el desempeño de los radiólogos con el de observadores ingenuos.
Diseño y Procedimiento
En la detección del cáncer de pulmón mediante tomografía computarizada (TC), los radiólogos buscan en una «pila» reconstruida de cortes axiales del pulmón nódulos pulmonares que aparecen como pequeños círculos de luz ( Aberle et al., 2011 ). En el Experimento 1, 24 radiólogos (edad media: 48; rango de 28 a 70) tuvieron hasta tres minutos para desplazarse libremente por cada una de las 5 tomografías computarizadas de pulmón, en busca de nódulos mientras seguíamos sus ojos. Cada caso contenía un promedio de 10 nódulos y se instruyó a los observadores para que hicieran clic en las ubicaciones de los nódulos con el mouse. En la prueba final, insertamos un gorila con un contorno blanco en el pulmón (verFigura 1A). Una ‘pila’ típica de imágenes de TC de tórax contiene de 100 a 500 fotogramas. En el estudio actual, el caso que contenía el gorila tenía 239 cortes.
La opacidad del gorila aumentó del 50 al 100 % y luego volvió a bajar al 50 % en el transcurso de 5 cuadros dentro de la tomografía computarizada del tórax.
Nueve radiólogos fueron evaluados en el Brigham & Women’s Hospital (Boston) y 15 fueron examinadores expertos de la Junta Estadounidense de Radiología evaluados en la reunión de ABR en Louisville, KY. El gorila medía 29x50mm. Debido a las diferencias de equipo, el tamaño de la imagen fue ligeramente diferente en los dos sitios, lo que generó una pequeña diferencia en el tamaño del gorila (Boston: 0,9 x 0,5 grados de ángulo visual, Louisville: 1,3 x 0,65 DVA). Para evitar transitorios de gran inicio, el gorila se desvaneció dentro y fuera de la visibilidad en cinco rebanadas de 2 mm de espesor de la imagen (Figura 1). El volumen total de la caja rectangular que podría albergar al gorila sería de más de 7400 mm 3 , aproximadamente del tamaño de una caja de cerillas. El gorila estaba centrado cerca de un nódulo pulmonar de modo que ambos eran claramente visibles cuando el gorila estaba en su máxima opacidad. Es decir, si alguien señalara la ubicación correcta en la imagen estática y te preguntara: «¿Qué es eso?», no tendrías problemas para responder: «Eso es un gorila». En las exploraciones utilizadas en este estudio, que se tomaron del Consorcio de base de datos de imágenes pulmonares (LIDC; Armato et al., 2011 ), el volumen promedio del nódulo pulmonar fue de 153 mm 3 . Así, el gorila tenía más de 48 veces el tamaño del nódulo promedio en las imágenes (VerFigura 2A).
A: Imagen de tomografía computarizada de tórax que contiene el gorila incrustado. B: Gráfico de posición de los ojos de un radiólogo que no informó haber visto al gorila. Cada círculo representa la posición del ojo durante 1 ms.
El Experimento 2 replicó el Experimento 1 con 25 observadores inexpertos (edad media: 33,7; rango: 19–55) sin formación médica. Antes del experimento, el experimentador pasó aproximadamente 10 minutos enseñando a los observadores ingenuos cómo identificar los nódulos pulmonares. Cada experimento comenzaba con una prueba de práctica, donde el experimentador se tomaba el tiempo para señalar varios nódulos. Luego alentaron al observador a intentar encontrar nódulos por su cuenta. Una vez que el observador pudo detectar al menos un nódulo, se concluyó el ensayo de práctica y comenzaron los ensayos experimentales. Como en el Experimento 1, un subconjunto (12) de observadores completó el estudio en una pantalla un poco más pequeña. No observamos ninguna diferencia en el comportamiento como resultado de las diferencias de equipo en términos de detección de gorilas o nódulos.
El experimento 3 fue un experimento de control para probar que el gorila era, de hecho, visible. A doce observadores inexpertos (edad media: 37,3; rango: 21–54) se les mostró una película del mismo caso de TC de tórax que se usó como prueba final en los Experimentos 1 y 2. El gorila se insertó en el 50% de las pruebas y los observadores fueron se le pidió que juzgara si el gorila estaba presente o ausente en cada uno de los 20 intentos. Una señal circular indicaba la posible ubicación del gorila en cada intento. La película reprodujo cada fotograma del caso durante 35 o 70 ms.
Resultados
Experimento 1
La tarea de detección de nódulos fue un desafío, incluso para radiólogos expertos. La tasa general de detección de nódulos fue del 55 %. Mientras realizaban esta tarea, los radiólogos se desplazaron libremente por la capa que contenía al gorila una media de 4,3 veces. Al final del caso final, les hicimos una serie de preguntas para determinar si notaron al gorila: “¿El juicio final pareció diferente a cualquiera de los otros juicios?”, “¿Notó algo inusual en el juicio final? ”, y, finalmente, “¿Viste un gorila en la prueba final?”. Veinte de 24 radiólogos no informaron haber visto un gorila. Esto no se debió a que el gorila fuera difícil de percibir: los 24 radiólogos informaron haber visto al gorila cuando se les preguntó si notaron algo inusual enFigura 1después de la finalización del experimento (ver también exp 3).
Los radiólogos tuvieron amplia oportunidad de encontrar al gorila. En promedio, los radiólogos que no vieron al gorila pasaron 5,8 segundos viendo los cinco cortes que contenían al gorila (rango: 1,1 a 12 s). Además, el seguimiento ocular reveló que, de los 20 radiólogos que no informaron sobre el gorila, 12 miraron directamente a la ubicación del gorila cuando era visible. El tiempo medio de permanencia en el gorila de este grupo fue de 547 ms.Figura 2Bmuestra un ejemplo de un radiólogo que claramente fijó al gorila pero no lo informó.
Experimento 2
Ninguno de nuestros 24 observadores ingenuos informó haber notado al gorila. Al igual que con los observadores radiólogos en el Experimento 1, todos los observadores ingenuos informaron haber visto al gorila cuando se les mostróFigura 1. Al igual que Memmert (2006), este patrón de resultados respalda la idea de que los expertos son algo menos propensos al IB (prueba exacta de Fisher: p=0,0497; verFigura 3A). Sin embargo, a diferencia del estudio de Memmert, nuestros dos grupos mostraron una diferencia considerable en el desempeño de la tarea principal de los observadores. Como era de esperar, los radiólogos detectaron mucho mejor los nódulos pulmonares (tasa media de detección: 55 %) que los observadores inexpertos (12 %; t(47)=12,3, p<0,001; verFigura 3B).
A: Tasa de ceguera por falta de atención en los Experimentos 1 y 2. Esto representa el porcentaje de observadores que no informaron haber visto al gorila. B: Porcentaje de nódulos que los observadores marcaron correctamente en los Experimentos 1 y 2. Las barras de error aquí y en la Figura 3C representan el error estándar de la media. C: Tasa de detección de gorilas para el Experimento 3 en función de la tasa de presentación (rápido 35 ms/cuadro o lento 70 ms/cuadro).
Los datos del movimiento de los ojos siguieron el patrón visto con los radiólogos. Los observadores ingenuos dedicaron una media de 4,9 segundos a buscar los fotogramas en los que se veía al gorila y una media de 157 ms a buscar la ubicación del gorila. Aunque ambas medidas muestran que los radiólogos que no vieron al gorila dedicaron un poco más de tiempo a buscar cerca del gorila, ninguna diferencia fue significativa (t(43)=1.26, p=.22; t(43)=1.23, p=.22 respectivamente). De los 25 observadores ingenuos, 9 miraron la ubicación del gorila. El tiempo medio de permanencia en el gorila entre el grupo que lo fijó fue de 435 ms.
Experimento 3
Aunque todos nuestros observadores en el Experimento 1 y 2 reportaron haber visto al gorila cuando se les mostróFigura 1al final del experimento, dada la tasa muy alta de IB en ambos estudios, existía cierta preocupación de que el gorila fuera demasiado difícil de detectar cuando se incrustaba en una pila de imágenes de tomografía computarizada del tórax. En el Experimento 3, cada prueba consistió en una película que mostraba cada nivel de la tomografía computarizada de tórax de arriba a abajo. Se pidió a los observadores que detectaran la presencia o ausencia de un gorila en cada ensayo, dada una pista sobre su posible ubicación. Cada prueba se reprodujo a una velocidad de fotogramas más rápida o más lenta, de modo que el gorila estuvo visible durante 175 o 350 ms, respectivamente: mucho menos tiempo que los 4,9 segundos que el observador ingenuo promedio del Experimento 2 pasó buscando fotogramas donde el gorila estaba presente. A pesar de esta gran diferencia en el tiempo, el rendimiento en la tarea de detección estuvo cerca del techo (88% correcto). La precisión no se vio afectada por la velocidad de fotogramas (t(11)=1,1,p=0,18,Figura 3C).
Discusión
En el Experimento 1, 20 de 24 radiólogos expertos no notaron un gorila, del tamaño de una caja de cerillas, incrustado en una pila de imágenes de tomografía computarizada de los pulmones. Esta es una clara ilustración de que los radiólogos, aunque son buscadores expertos, no son inmunes a los efectos de la BI, incluso cuando buscan imágenes médicas dentro de su campo de especialización. Potchen (2006) demostró que el radiólogo podía pasar por alto la ausencia de un hueso completo. En tareas de búsqueda de laboratorio, se sabe que es más difícil detectar la ausencia de algo que detectar su presencia (Treisman y Souther, 1985). Nuestros datos muestran que, en determinadas circunstancias, los expertos también pueden pasar por alto la presencia de un gran estímulo anómalo. De hecho, existe alguna evidencia clínica de errores de este tipo en radiología. Lum y colegas (2005)informó un estudio de caso en el que varios radiólogos de emergencia no pudieron detectar una guía de línea femoral fuera de lugar que se dejó por error en un paciente y era claramente visible en una tomografía computarizada de tórax. La guía fue claramente visible en 3 tomografías computarizadas de tórax diferentes, pero a pesar de que fue vista por radiólogos, médicos de urgencias, internistas e intensivistas, no fue detectada y retirada durante cinco días. Claramente, los radiólogos pueden pasar por alto anormalidades que son retrospectivamente visibles cuando la anormalidad es inesperada.
Es tranquilizador que nuestros expertos se desempeñaron un poco mejor que los observadores ingenuos, como lo informó Memmert (2006) . En ese estudio anterior, la pericia se definió como una amplia experiencia en baloncesto y el IB se midió durante una tarea artificial en la que dos grupos de personas se pasaban una pelota de un lado a otro mientras se movían aleatoriamente en un área pequeña. Se pidió a los observadores que contaran el número de pases completados por un grupo. En este juego de baloncesto bastante anormal, la tasa de IB fue menor para los expertos que para aquellos con menos experiencia en baloncesto. En el estudio actual, se obtuvieron altas tasas de IB con una tarea y materiales de estímulo que eran muy familiares para nuestros observadores expertos: buscar signos de cáncer de pulmón en una tomografía computarizada de tórax.
Los expertos pueden desempeñarse un poco mejor que los observadores ingenuos porque su capacidad de atención está menos ocupada por la tarea principal. Simons y Jensen ( Simons & Jensen, 2009 ) demostraron recientemente que la tasa de IB disminuye cuando la tarea principal (contar el número de objetos que rebotan durante) se hace más fácil. De manera similar, existe evidencia de que el entrenamiento en una tarea específica reduce la tasa de IB posterior ( Richards, Hannon y Derakshan, 2010).). En nuestra tarea, los radiólogos ciertamente tenían mucha más experiencia en esta tarea específica y eran claramente mejores en la tarea. Es probable que ambos factores hayan contribuido a la tasa reducida de IB observada en nuestros expertos. Sin embargo, a pesar de que los radiólogos fueron ligeramente mejores que los observadores ingenuos, con una tasa de fallas del 83%, el nivel de IB sigue siendo sorprendente.
¿Por qué los radiólogos a veces no detectan anomalías tan grandes? Por supuesto, como es fundamental en todas las demostraciones de IB, los radiólogos no estaban buscando este estímulo inesperado. En la mayoría de las demostraciones anteriores de IB, los observadores se involucran en una tarea principal que no está relacionada con la detección de un estímulo inesperado (como contar el número de pases o rebotes, (por ejemplo, Most et al., 2001; Richards et al. , 2010 ; Simons & Chabris, 1999 Simons & Jensen, 2009)). Aquí, también, aunque la detección de estructuras aberrantes en el pulmón sería un componente estándar de la tarea del radiólogo, nuestros observadores no buscaban gorilas. Presumiblemente, lo habrían hecho mucho mejor si les hubieran dicho que estuvieran preparados para tal objetivo. Además, los observadores buscaban nódulos pequeños y ligeros. El trabajo previo con observadores ingenuos muestra que IB está modulado por el grado de coincidencia entre los objetivos designados y el elemento inesperado ( Most et al., 2001). Esto sugiere que a nuestros observadores les habría ido mejor si hubiéramos usado un gorila albino que coincidiera mejor con la polaridad de luminancia de los objetivos designados. Contrariamente a la intuición, podría ser que un gorila más pequeño podría haber sido detectado con más frecuencia porque habría coincidido más con el tamaño de los nódulos pulmonares.
En un contexto de radiología, estos resultados podrían verse como un ejemplo de un fenómeno conocido como «satisfacción de búsqueda (SoS)». SoS es un fenómeno en el que la detección de un estímulo interfiere con la detección de estímulos posteriores (p. ej., Berbaum et al., 1998 ). En el presente experimento, colocamos al gorila en un corte que contenía un nódulo que fue detectado por el 71 % de nuestros observadores radiólogos. Tal vez la tasa observada de IB se vio inflada por la presencia de este nódulo. Sin realizar un experimento adicional que examine la tasa de detección de gorilas en ausencia del nódulo, es difícil estar seguro de qué papel desempeñó la presencia del nódulo. Sin embargo, si la satisfacción de la búsqueda realmente impulsarael efecto IB, esperaríamos que los radiólogos que no detectaron el nódulo tuvieran más probabilidades de detectar el gorila y que los radiólogos que encontraron el nódulo tuvieran menos probabilidades de mostrar IB. Ninguna de estas predicciones se cumplió: de los siete radiólogos que no detectaron el nódulo, ninguno detectó al gorila. Además, todos los radiólogos que detectaron al gorila también detectaron el nódulo en el mismo corte.
Sería un error considerar estos resultados como una acusación a los radiólogos. Como grupo, son practicantes altamente calificados de una clase muy exigente de tareas de búsqueda visual. El mensaje de los presentes resultados es que incluso este alto nivel de experiencia no inmuniza contra las limitaciones inherentes de la atención y la percepción humanas. Debemos buscar una mejor comprensión de estos límites. Esto nos daría una mejor oportunidad de diseñar tareas de búsqueda médicas y otras hechas por el hombre de manera que reduzcan las consecuencias de estas limitaciones.
Gestión y Economía de la Salud 
