Head-tracking as an interface device for image control in digital pathology: a comparative study

Abstract

Background

Inasmuch as the conventional mouse is not an ideal input device for digital pathology, the aim of this study was to evaluate alternative systems with the goal of identifying a natural user interface (NUI) for controlling whole slide images (WSI).

Design

Four pathologists evaluated three webcam-based, head-tracking mouse emulators: Enable Viacam (eViacam, CREA Software), Nouse (JLG Health Solutions Inc), and Camera Mouse (CM Solutions Inc). Twenty WSI dermatopathological cases were randomly selected and examined with Image Viewer (Ventana, AZ, USA). The NASA-TLX was used to rate the perceived workload of using these systems and time was recorded. In addition, a satisfaction survey was used.

Results

The mean total time needed for diagnosis with Camera Mouse, eViacam, and Nouse was 18’57“, 19’37” and 22’32“, respectively (57/59/68 seconds per case, respectively). The NASA-TLX workload score, where lower scores are better, was 42.1 for eViacam, 53.3 for Nouse and 60.62 for Camera Mouse. This correlated with the pathologists’ degree of satisfaction on a scale of 1-5: 3.4 for eViacam, 3 for Nouse, and 2 for Camera Mouse (p< 0.05).

Conclusions

Head-tracking systems enable pathologists to control the computer cursor and virtual slides without their hands using only a webcam as an input device.

- Of the three software solutions examined, eViacam seems to be the best of those evaluated in this study, followed by Nouse and, finally, Camera Mouse.

- Further studies integrating other systems should be performed in conjunction with software developments to identify the ideal device for digital pathology.

Resumen

Introducción

Considerando que el ratón convencional no es el controlador ideal en patología digital, el objetivo del estudio fue evaluar sistemas alternativos y tratar de identificar una interfaz natural de usuario para controlar preparaciones digitalizadas.

Material y métodos

Cuatro patólogos evaluaron tres emuladores de ratón con reconocimiento facial a través de webcam: eViacam, Nouse y Camera Mouse. Se seleccionaron 20 casos digitalizados de dermatopatología aleatoriamente para su diagnóstico, empleando el software Image Viewer (Ventana, AZ, USA). Se utilizó el sistema NASA-TLX para registrar la carga de trabajo percibida y se grabaron los tiempos. Adicionalmente, se empleó un cuestionario de satisfacción.

Resultados

El tiempo medio requerido para diagnosticar con Camera Mouse, eViacam y Nouse fue de 18’57”, 19’37“y 22’32”, respectivamente (57/59/68 segundos por caso, respectivamente). La carga de trabajo NASA-TLX, donde registros menores implican menor carga, fue de 42,1 para eViacam, 53,3 para Nouse y 60,62 para Camera Mouse, correlacionándose con el grado de satisfacción de los patólogos en una escala de 1-5: 3,4 para eViacam (3,4), Nouse (3) y Camera Mouse (2) (p < 0,05).

Conclusiones

El reconocimiento facial posibilita a los patólogos el control del cursor y las preparaciones virtuales sin utilizar las manos, empleando únicamente una webcam como dispositivo de entrada.

- De los tres sistemas, eViacam es el mejor software evaluado en este estudio, seguido de Nouse y, finalmente, de Camera Mouse.

- Deben ser desarrollados estudios adicionales, integrando otros sistemas, en conjunción con el desarrollo de software para alcanzar el sistema ideal en patología digital.