CerebroVis：设计抽象而具空间语境的脑动脉网络可视化
摘要
人脑中的血液循环由脑动脉网络供应。若临床医生怀疑患者患有中风或其他脑血管疾病，会开具影像检查。神经放射科医生对所得扫描图像进行视觉搜索以查找异常。其视觉搜索任务对应于抽象网络分析任务中的浏览与路径跟踪。为协助神经放射科医生识别脑动脉异常，我们设计了 CerebroVis，一种新颖的抽象——但具空间语境的——脑动脉网络可视化。在本设计研究中，我们贡献了从网络理论角度对脑动脉系统的新颖界定与定义，并将神经放射科医生的领域目标刻画为抽象可视化与网络分析任务。通过迭代的以用户为中心的设计过程，我们开发了一种融入脑动脉空间语境的抽象网络布局技术。该抽象可视化相较 3D 几何表示提升了领域任务表现，而包含空间语境有助于保持用户对底层几何的心智地图。我们提供了网络布局技术与脑动脉可视化原型工具的开源实现。我们通过成功布局 61 个开源脑部扫描证明了技术的鲁棒性。我们通过一项有三位神经放射科医生参与的混合方法研究评估了布局的有效性。在形成性受控实验中，参与者使用 CerebroVis 与常规 3D 可视化来检查真实脑动脉影像数据并识别模拟的颅内动脉狭窄。参与者使用 CerebroVis 识别狭窄的准确率更高（绝对风险差 13%）。本文的免费副本、评估刺激与数据以及源代码可在 https://osf.io/e5sxt/ 获取。
引用
@article{arxiv.1907.12663,
title = {CerebroVis: Designing an Abstract yet Spatially Contextualized Cerebral Arteries Network Visualization},
author = {Aditeya Pandey and Harsh Shukla and Geoffrey S. Young and Lei Qin and Amir A. Zamani and Liangge Hsu and Raymond Huang and Cody Dunne and Michelle A. Borkin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.12663},
year = {2019}
}
备注
IEEE InfoVis 2019 ACM 2012 CCS-Human-centered computing,Visualization,Visualization application domains,Information visualization ACM 2012 CCS-Human-centered computing,Visualization,Visualization techniques,Graph drawings