最も基本的な視覚信号から知覚の質をどのように抽出できるかを予測する法則と原則は、ゲシュタルト心理学者によって発見された(例えば、Wertheimer,1923;Metzger,1930,spillmannによって翻訳され、2009年と2012年に再編集された)。 彼らの独創的な研究は、以来、視覚科学に影響を与えており、人間の脳は、意思決定と行動のための出力表現を生成するために重要な視覚信号を選択し、組 選択および統合のこの容量は形態およびスペースの認識、および平面のイメージで表される目的の相対的な位置、弾道および間隔の正しい推定を可能に ゲシュタルトの法律と原則は、当初、単一のすべての包括的な質問に答えることを目的としていました：”なぜ世界はそれがするように見えるのですか。”彼らはその後、実験的研究で運用されています（進行中の研究の実例については、Johan Wagemansによって調整された国際METHUSALEMプロジェクトを参照してください）。www.gestaltrevision.be)視覚構成の特定の特徴そして質が処理のさまざまなレベルで知覚構成そして行動を定めるかもしれない方法に私達の洞察力を深めることを目 知覚組織は、（1）画像のどの部分が一緒に属して統一された視覚的な物体または形状を形成するか、（2）表現された物体が現実世界で見られた場合、どの部分がより近く、観察者から遠く離れているべきかを評価する人間の観察者の能力を直接決定する。 このオピニオンペーパーでは、Prägnanzのゲシュタルト原理と良い継続のゲシュタルト法則は、視覚的なインターフェイス設計、特に画像ガイド手術プラットフォームの設計に重要な意味を持つ知覚組織の特定の問題に対処すると主張している。
Prägnanzの原理は、視野内の物体が与えられた条件下で可能な最も単純で最も完全な知覚解を生成するという一般的なゲシュタルト仮定に関連しています。 良い継続の法則が特定の例である知覚組織のゲシュタルト法則は、特定の知覚解（グループ化）が発生する可能性のある条件を記述しています。 平面画像構造が図形と地面の知覚表現にどのようにグループ化されるかという問題は、ゲシュタルトの法則が設計された研究根拠の一つである。 図-地面表現は、観察者が画像内のどの物体がより近くにあり、どの物体が現実世界の構成においてさらに遠くにある可能性が高いかを評価するこ これは、画像の特定の領域を埋めるためにコントラストと向きの局所信号を含み、それによって表面の知覚を可能にする、形状と相対距離への特定の画像の手がかりによって媒介される。 局所的なコントラスト強調の関連する知覚的感覚は、画像内の視覚的なオブジェクトを同じ平面で表される他のオブジェクトの前に立つように そのような感覚は、物理的な起源を持たない、すなわち、結果として生じる知覚を説明する局所的な輝度に客観的な差がないため、しばしば「幻想的」と見 ら、１ ９ ９ ４；Ｄｅ ＷｅｅｒｔおよびＳｐｉｌｌｍａｎｎ、１ ９ ９ ５；Ｇｒｏｓｓｂｅｒｇ、１ ９ ９ ７；ＤｒｅｓｐおよびＦｉｓｃｈｅｒ、２ ０ ０ １；Ｄｒｅｓｐ ｅ ｔ ａ ｌ． ら、２ ０ ０ ２；Ｇｕｉｂａｌ ａｎｄ Ｄｒｅｓｐ，２ ０ ０ ４；Ｄｅｖｉｎｃｋ ｅ ｔ ａ ｌ．,2006;耳介とリーブス,2006; Dresp-Langley and Reeves、2012、2014）。 図地分離のこのプロセスの本質的な側面は、国境の所有権の知覚的割り当てである（このトピックに関するvon der Heydtのレビューを参照）。 ゲシュタルト理論家のルービン（1921年）は、図がそれによって地面（または背景）の知覚品質を取得し、視野の残りの部分に対して目立つように明確な知覚の質を持っていることを指摘した最初の一つであった。 図は地面を閉塞し、したがって、それを後者から分離する境界線を所有している（Craft et al. ら，２ ０ ０ ７；Ｚｈａｎｇおよびｖｏｎ ｄｅｒ Ｈ Ｅｙｄｔ，２ ０ １ ０）。 周他 (2000)は、視野内の境界の位置に選択的に応答するサルのV2（だけでなく、V1）で主にニューロンを発見しました。 図への選択的な視覚的注意は、その境界に対する神経応答を強化する（Qiu et al., 2007).
ゲシュタルトの心理学者はまた、部分から全体の表現を回復するためには、脳は共線空間全体の視覚情報の知覚的統合を達成しなければならないと 共線画像空間にわたるコントラスト情報の視覚的統合は、刺激の不確実性および構成的あいまいさ（例えば、Dresp、1997;Grossberg、1997）の条件下でフォームビジョンに重要な役 それは、いわゆる良好な継続の法則によって支配され、視野における同軸刺激間の相互作用効果によって反映される（ＨｕｂｅｌおよびＷｉｅｓｅｌ、１ ９ ５ ９、１ ９ ６ ８；ｖｏｎ ｄｅｒ ｈ ＥｙｄｔおよびＰｅｔｅｒｈａｎｓ、１ ９ ８ ９；Ｄｒｅｓｐ ら，２ ０ ０ ０；Ｃｒａｆｔ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2007). 視覚皮質ニューロンの特定の応答活動は、これらの同軸相互作用によって引き起こされる（cf。 NelsonとFrostによる最初の観測、1978;von der Heydt et al.,1984in monkey visual cortex),共線視覚空間全体で物理的に不連続なコントラスト入力を完了するように設計された脳メカニズムの機能的特性を明らかにする。 共線空間積分は、ほとんどのオブジェクトが不完全に見られる世界でのアライメント、仮想軌道、および形状の境界線の検出に不可欠です。 それは人間の観察者が減少された可視性および高められた刺激の曖昧さの条件の下でイメージの片の連続性を査定することを可能にする。 共線視覚統合に関する実験データは、共線空間のグローバル表現の知覚的回復は、局所画像の詳細の視覚的検出からグローバル関連フィールドの知覚に至るまで、単一のものではなく、多くのレベルの視覚処理を伴うことを示している（例えば、Dresp、1993;Field et al. ら、１ ９ ９ ３；Ｐｏｌａｔ ａｎｄ Ｓａｇｉ，１ ９ ９ ３，１ ９ ９ ４；Ｋａｐａｄｉａ ｅ ｔ ａ ｌ．,1995;Polat and Norcia,1996;Yu and Levi,1997,2000; ＷｅｈｒｈａｈｎおよびＤｒｅｓｐ，１ ９ ９ ８；Ｃｈｅｎ ｅ ｔ ａ ｌ． ら、２ ０ ０ １；ＣｈｅｎおよびＴｙｌｅｒ、２ ０ ０ １；ＴｚｖｅｔａｎｏｖおよびＤｒｅｓｐ、２ ０ ０ ２；ＤｒｅｓｐおよびＬａｎｇｌｅｙ、２ ０ ０ ５；ＣｈｅｎおよびＴｙｌｅｒ、２ ０ ０ ８；Ｈｕａｎｇ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2012). 複雑な画像では、いくつかの目に見える刺激断片は明確に整列して表示され、他のものは整列していません。 静的な2Dシーンで共線補間を有効にするには、輪郭関連性の特定の現象的条件（Kellman and Shipley、1991;Shipley and Kellman、1992、2001）を満たす必要があります。 この補間プロセスは、画像内の不特定の領域にわたるサーフェスの広がりを制限します。 オブジェクトに関する特定のメモリデータ（Kimchi and Hadad、2002）とその最も可能性の高い空間構成が、画像の進行中の視覚処理を容易にする（または最終的には条件に
初期のゲシュタルト理論では、veridical objectプロパティの回復は大きな問題ではなかったが、知覚組織の法則はそれに対処するための概念的な枠組みを生 どの画像条件がゲシュタルトの最も本質的な法則を満たし、画像ベースの意思決定のための最適なPrägnanzを確実にする幾何学的構成を生成するかを理解す ゲシュタルト理論は、例えば、画像誘導手術のための視覚インターフェイス技術の文脈において、これまでと同様に関連している。 画像誘導手術は、手術前および／または手術中に撮影された画像を使用して、外科医がナビゲートするのを助ける。 目標は、手術中の意思決定および行動のための外科医の能力を増強することである（Perrin et al.,2009,レビューのために). 拡張現実では、実際の画像と仮想の画像を混合することによって、患者の外科医の見解に直接ガイダンスが提供されます（図1）。 レンダリングされた画像の知覚的性質（色、明るさ、salience e.a.）は、外科医に関心のある特定の領域を最適に知覚できるようにするために不可欠です。 これは患者に関連して装置の視覚トレーサビリティ、術前モデルの登録そして直線、および術前データの最大限に活用されたレンダリングそして視覚化 この文脈での視覚化は、構造と機能を評価し、作成するための重要な情報を伝えるので、画像データをユーザー（外科医）が理解できるグラフィック表現に翻訳す）介入中の決定。 この分野は近年劇的に進化してきましたが、画像誘導手術の最も重要な問題は、依然としてタスク中心のユーザーインターフェイス設計の一つです。 外科的介入の間に、画像データの生成のタイミングは絶対に重要であり、腹部内のような複数の潜在的な障害を伴う大きな空洞を通ってナビゲーションを容易にするために、複雑なディスプレイはナビゲーション補助を提供するように設計されている。 それらは術前イメージ投射からの解剖学（図1、中間）の表面のレンダリングを内部操作中の視覚化の技術と結合する。 ここでの一般的な戦略は、体積データを不透明度が変化する2Dサーフェスとして表現することです。 人間のユーザーの決定を促進するためのレンダリングの効率は外科医に興味の領域を表す重大な表面の知覚のsalienceの点では評価することができる。
1
図1. イメージ構成は与えられた条件の下で可能な最も簡単で、最も完全な知覚解を作り出す(PrägnanzのGestaltの原則)。 イメージ導かれた外科では、視覚指導は患者の解剖学の外科医の眺めで実質および事実上のイメージの混合によって直接提供される。 どの画像条件がゲシュタルトの最も本質的な法則を満たし、決定のための最適なPrägnanzを確実にする幾何学的構成を生成するかを理解することは、レンダーされた画像の効率を高めるのに役立ちます（中央）。 ここでの目標は、外科医に関心のある特定の領域に関する介入戦略を容易にすることである。 ツールチップの軌道を視覚的に追跡することは、スキルの進化を評価するために重要であり、ツールチップの位置精度は重要です（左）。 相対位置，アライメント，軌道予想のための視覚データを生成することにより，工具先端の動きの位置精度を容易にする技術（良好な継続の知覚則）が緊急に必要である。 介入中の重要なアライメントからの偏差のリアルタイム計算分析（右）は、現在、技術開発のこの分野では”聖杯”です。
さらに、術中イメージングは、多くの場合、さらなる診断情報を提供し、リスクを評価するだけでなく、修復の視点を可能にします。 この文脈では、画像誘導機器の追跡は、この分野における現在の研究開発のための主要な課題である（Ｗｅｓｔ ａｎｄ Ｍａｕｒｅｒ，２ ０ ０ ４；Ｈｕａｎｇ ｅ ｔ ａ ｌ．, 2007). 外科医にとって重要な問題は、介入中に使用している外科用ツールの相対的な位置を検出して追跡することです（図1、右）。 ツールチップの軌跡の視覚的追跡は、訓練生の外科医におけるスキルの進化を評価するための貴重な援助でもあり、ツールチップの位置精度は介入中に, 2015). アライメント、相対的な位置と軌道（良い継続の知覚法則）の検出を容易にするための新しい視覚補助の開発とテストが緊急にここで必要とされてい 最終的に、外科用具自体がイメージ導かれた外科の本物の視覚運行援助になる技術は近い将来開発されるべきであり、心理物理学的なテストはこれらの開発の主要な影響を持つべきである。
資金調達
助成金の支援は、国立科学研究センター（CNRS MI AAP2015）によって提供されました。
利益相反声明
著者は、利益相反の可能性があると解釈される可能性のある商業的または財務的関係がない場合に研究が行われたと宣言しています。
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