Name: Integration von Augmented Reality Tools in Breast Cancer Related Lymphödem Prognostication and Diagnosis (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-02-06T12:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 3 s
Description: Erfahren Sie ein kostengünstiges Protokoll zur Diagnose von Lymphödem nach Brustkrebs mittels 3D-Laserscanning. Diese Methode ermöglicht präzise, reproduzierbare Volumenmessungen der oberen Extremität ohne Hautkontakt.

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Diese Studie wurde von den Institutional Review Boards der Autoreninstitutionen genehmigt. Dieses Protokoll gilt für knotenpositive (d.h. N>1 nach dem TNM-Staging-System)14 Brustkrebserkrankungen, die LVI und/oder ENE zeigen.
1. Echtzeit-Armmessungen
<ol><li>Installieren Sie die kostenlose herunterladbare Anwendung (z. B. Captevia) auf einem Tablet-Computer.</li>
	<li>Nehmen Sie einen Marker mit der kontrastreichen Farbe im Vergleich zur Haut des Patienten (z. B. weiß, schwarz).<ol>
<li>Markieren Sie die Haut der oberen Extremität, die mit Punktmarkierungen von 5 cm vom Handgelenk bis zum Ellenbogen und vom Ellenbogen bis zum proximalen Teil des Arms analysiert werden soll. Zeichnen Sie die Umfange auf der Haut der oberen Extremität, die auf der Ebene jedes Wahrzeichens analysiert werden sollen.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Positionieren Sie den Patienten in einer aufrechten Position in einem Raum mit genügend Platz, um sich um ihn herum zu bewegen. Erhöhen Sie die obere Extremität des Patienten vordergründ um 90°. Bitten Sie den Patienten, während der gesamten Scandauer in dieser Position zu bleiben. HINWEIS: Im Falle von Schwierigkeiten des Patienten, diese Position zu halten, kann eine Stütze auf Handebene (z. B. ein Stock) verwendet werden.</li>
	<li>Haken und verbinden Sie das 3DLS-Gerät mit dem Tablet.</li>
	<li>Öffnen Sie die Anwendung vom Tablet aus und geben Sie die Anmeldeinformationen des zu untersuchenden Themas in die Patientendatenbank ein.<ol>
<li>Klicken Sie auf Verbindung und dann + , um einen neuen Patienten einzugeben. Geben Sie den Namen und Nachnamen des Patienten zusammen mit anderen voreingestellten anamnestischen Variablen (wie Geburtsdatum, Höhe, Gewicht usw.) und andere wie gewünscht im dafür vorgesehenen Raum ein.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Klicken Sie auf das 3D-Symbol. Wählen Sie den zu untersuchenden Bereich aus, indem Sie den Abstand und die Größe des Würfels modulieren, der auf dem Bildschirm mit 2 Fingern auf dem Touchscreen angezeigt wird.</li>
	<li>Klicken Sie auf Scannen, und starten Sie den dreidimensionalen Scan, der die obere Extremität des Patienten auf allen Ebenen des Raumes umrahmt. Drehen Sie die Glieder aus allen Ansichten mehrmals um, um die Qualität des aufgenommenen Bildes zu optimieren. HINWEIS: Eine gute Erfassung dauert durchschnittlich 30 Sekunden. Nicht mehr als einen Meter von der zu untersuchenden Gliedmaße entfernt. Bewegen Sie das Tablet nicht zu schnell.</li>
	<li>Sobald die Übernahme abgeschlossen ist, drücken Sie Fertig. Überarbeiten Sie bei Bedarf das Formular, um etwaige Anschaffungsfehler oder fehlende Teile zu bewerten.</li>
	<li>Wählen Sie die Erfassung aus, und drücken Sie das Symbol unten rechts auf dem Bildschirm, um die Datei zu senden. Geben Sie eine E-Mail ein, an die die Datei gesendet werden soll, und klicken Sie auf Senden.</li>
	<li>Starten Sie den PC und laden Sie die per E-Mail gesendete Datendatei herunter. Legen Sie dann den USB-Stick mit der Softwarelizenz ein, doppelklicken Sie auf das Softwaresymbol, bestätigen Sie den ausgewählten Lizenztyp, und öffnen Sie die Datendatei.</li>
	<li>Zeigen Sie den Scan an und drücken Sie "Neuer Patient erstellen" Benennen Sie die Datei des Patienten, wählen Sie das Ziel aus, um die Datei zu speichern, und drücken Sie Speichern.</li>
	<li>Wählen Sie Datei in der oberen linken Ecke aus. Wählen Sie die zuvor benannte Patientendatei aus.</li>
	<li>Wählen Sie den Scan aus, und drücken Sie Extrahieren, um den Scan zu extrahieren. Wählen Sie den extrahierten Scan aus und drücken Sie Reinigung.</li>
	<li>Wählen Sie das Bild aus. Reinigen Sie die Form, indem Sie sie im Raum (x-, y- und z-Achse) ausrichten. Schneiden Sie alle im Scan enthaltenen Segmente auf den verschiedenen Achsen (x, y und z) ab. Es wird auch möglich sein, alle Im Scan enthaltenen Hautmarkierungen anzuzeigen, um den Scan genauer zu schneiden. Überprüfen Sie die Schnittzahl.</li>
	<li>Benennen Sie die form, die aus dem Scan erhalten wurde. Drücken Sie eine neue Form erstellen.</li>
	<li>Richten Sie die Formachse auf den 3 Ebenen des Raumes aus, und drücken Sie End.</li>
	<li>Wählen Sie das verarbeitete Formular aus und drücken Sie Öffnen:Die Software liefert das Gesamtvolumen des bearbeiteten Formulars an.</li>
	<li>Berechnen Sie das Volumen der verschiedenen Abschnitte, drücken Sie Volume. Verschieben Sie den oberen und unteren Rand des Abschnitts, aus dem das Volume extrahiert werden soll, und wählen Sie ihn aus.</li>
</ol>

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</ol>

Die Verwendung eines genauen und zuverlässigen Instruments für die Messung des Gliedmaßenvolumens ist bei Brustkrebsüberlebenden obligatorisch, da eine frühe Diagnose von BCRL mit verbesserten Ergebnissen zusammenhängt. Darüber hinaus sollten bei der Identifizierung von Personen mit hohem Risiko nicht nur klinische und chirurgische Daten, sondern auch tumorspezifische pathologische Merkmale berücksichtigt werden. Diese Studie zeigt die Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit eines neuen tragbaren 3DLS-Geräts bei der Messu...

Brustkrebsbedingte Lymphödeme (BCRL) ist flüssigkeitsretention in der oberen Extremität, die nach einer Axillary-Operation und/oder Strahlentherapie bei ca. 20-80% der Brustkrebspatientinnen mit Lymphknotenmetastasen (N>1)1,2,3auftritt. Dieser Zustand führt zu Schwellung der Gliedmaße mit anschließender reduzierter Funktionalität, erhöhtes Risiko von Komorbiditäten, Frustration, Angst, und Depression4,5. BCRL gilt derzeit als langjährige Bedrohung für Brustkrebs-Überlebende, da es bis zu 9 Jahre nach Operation6auftreten kann.
BcRL Pathogenese ist ein Thema der lebhaften Debatte unter Brustkrebs-Spezialisten. Daher haben mehrere Studien gezeigt, dass es nicht nur mit axillären Interventionen, sondern auch mit systemischen Behandlungen wie Taxane-basierte Chemotherapie und Anti-HER2-Therapie7,8zusammenhängen könnte. Darüber hinaus gibt es neuere Beweislinien, die darauf hindeuten, dass tumorspezifische pathologische Merkmale an seiner Pathogenese beteiligt sind1,6,7. Aus diesem Grund wurde die Invasion von lymphvaskulären Räumen an der Peripherie des Tumors durch neoplastische Zellen (lymphavaskuläre Invasion, LVI) und der Ausdehnung der Metastasierung über die Lymphknotenkapsel (Extra-Knoten-Erweiterung, ENE) als ergänzende Analyse für BCRL-Risikoschichtung6,7vorgeschlagen.
Trotz der neuen Erkenntnisse der BCRL-Biologie bleibt die Armvolumenmessung eine Eckpfeilerphase bei der Diagnose und Nachsorge dieser Patienten9. Für diese Aufgabe gibt es jedoch keine weit verbreiteten Leitlinien. Die Messung mehrerer Umfange über den Arm wurde traditionell verwendet, um sein Gesamtvolumen mit der abgeschnittenen Kegelformel10zu schätzen. Trotz ihrer Zuverlässigkeit mangelt es dieser Umrundungsmethode (CM) jedoch an Empfindlichkeit und Reproduzierbarkeit, insbesondere bei Armformunregelmäßigkeiten11. In letzter Zeit haben sich Augmented-Reality-Methoden wie der dreidimensionale Laserscanner (3DLS) als vielversprechende Werkzeuge zur Messung des oberen Gliedmaßenvolumens12herauskristallisiert. Diese Technologie ist billig, benutzerfreundlich, reproduzierbar und extrem präzise auch in Gegenwart von Gibbousness und Schwellung12,13.
Ziel dieser Studie war es, die Zuverlässigkeit von 3DLS im Vergleich zur Umfangsmethode für die BCRL-Diagnose und -Quantifizierung zu bewerten. Hier wird ein Protokoll für Echtzeitmessungen des oberen Gliedmaßenvolumens mittels 3DLS bei Brustkrebspatientinnen mit erhöhtem BCRL-Risiko detailliert beschrieben.

<table><tbody><tr><td>Struktursensor + Captevia V3.1</td><td>Rodin4D, Rodin SAS Dreidimensionaler</td><td></td><td>Laserscanner</td></tr></tbody></table>

integration von augmented reality tools in breast cancer related lymphödem prognostication and diagnosis

Integrating Augmented Reality Tools in Breast Cancer Related Lymphedema Prognostication and Diagnosis

Brustkrebsbedingte Lymphödeme (BCRL) ist ein schädlicher Zustand, der durch Flüssigkeitsansammlung in der oberen Extremität bei Brustkrebspatientinnen gekennzeichnet ist, die einer Axillary-Operation und/oder Bestrahlung unterzogen werden. Seine Ätiologie ist multifaktoriell und umfasst auch tumorspezifische pathologische Merkmale, wie lymphavaskuläre Invasion (LVI) und extranodale Erweiterung (ENE). Bis heute liegen keine weit verbreiteten Richtlinien für die Frühdiagnose von BCRL vor. Hier zeigen wir ein Protokoll für eine digital unterstützte BCRL-Bewertung mit einem 3D-Laserscanner (3DLS) und einem Tablet-Computer. Es wurde speziell in einer Entdeckungskohorte von Hochrisiko-Brustkrebspatientinnen optimiert. Diese Studie bietet einen Proof-of-Prinzip, dass Augmented-Reality-Tools wie 3DLS in die klinische Arbeit von BCRL integriert werden können, um eine präzise, reproduzierbare, zuverlässige und kostengünstige Diagnose zu ermöglichen.

Dies war eine Pilot-Einzelblindstudie, randomisierte kontrollierte Studie mit erwachsenen Personen. Die Kriterien für die Eingliederung waren folgende: 1) junge Erwachsene im Alter von &gt;18 und &lt;45; 2) Normalgewicht (Body-Mass-Index, BMI, &gt;18 und &lt;25 kg/m2); 3) Fehlen jeglicher Art von Hautläsion auf der oberen Gliedmaßenebene; 4) Fehlen von Trauma und/oder jede Art von Zustand in der Lage, Armstruktur und Volumen zu ändern. Die Ausschlusskriterien: 1) kardiovaskulär...

Brustkrebs-bedingte Lymphödeme sind häufig bei Brustkrebs-Überlebenden, aber es gibt nicht weit verbreitete Richtlinien für seine Diagnose und Quantifizierung. Hier führen wir ein zuverlässiges und kostengünstiges Protokoll ein, um das Volumen der oberen Gliedmaßen bei Brustkrebspatientinnen zu definieren, zu quantifizieren und zu vergleichen.

Integration von Augmented Reality Tools in Breast Cancer Related Lymphödem Prognostication and Diagnosis

Breast cancer related lymphedema (BCRL) is a detrimental condition characterized by fluid accumulation in the upper limb in breast cancer patients ...

Das dreidimensionale Laserscan-Gerät ermöglicht eine schnelle und reproduzierbare Messung des oberen Gliedmaßenvolumens ohne direkten Kontakt mit der Haut der Patienten. Darüber hinaus ist die Technologie kostengünstig, benutzerfreundlich, reproduzierbar und extrem präzise, auch bei Gibbousness und Schwellung. Demonstriert wird das Verfahren von Dr.Lorenzo Lippi aus unserer Forschungsgruppe.Beginnen Sie mit der Installation einer kostenlosen herunterladbaren 3D-Laser-Scanning-Anwendung auf einem Tablet-Computer. Als nächstes verwenden Sie einen Marker mit der höchsten Kontrastfarbe im Vergleich zur Haut des Patienten, um die Haut der oberen Extremität zu markieren, die an fünf Zentimetern Markierungen vom Handgelenk bis zum Ellenbogen und vom Ellenbogen bis zum proximalen Teil des Arms analysiert werden soll. Zeichnen Sie Die Umfänge um die obere Extremität, um auf der Ebene jedes Wahrzeichens analysiert zu werden, und positionieren Sie den Patienten in einer aufrechten Position in einem Raum mit genügend Platz, um sich um sie herum zu bewegen.Heben Sie die obere Extremität des Patienten anterior um 90 Grad an und bitten Sie den Patienten, in dieser Position zu bleiben, ohne sich für die gesamte Dauer des Scans zu bewegen. Verknüpfen Sie ein 3D-Laserscannergerät mit dem Tablet und öffnen Sie die 3D-Laserscanner-Anwendung. Geben Sie die Anmeldeinformationen des Patienten in die Patientendatenbank ein und klicken Sie auf Verbindung und Plus, um einen neuen Patienten einzugeben.Wenn alle Patienteninformationen eingegeben wurden, klicken Sie auf das 3D-Symbol, und verwenden Sie zwei Finger, um den Abstand und die Größe des Würfels auf dem Bildschirm anzupassen, um den zu untersuchenden Bereich auszuwählen. Klicken Sie auf Scannen und starten Sie den dreidimensionalen Scan, indem Sie die obere Extremität des Patienten auf allen Ebenen des Raumes umrahmen und sich mehrmals aus allen Winkeln um die Extremität drehen, um die Qualität des aufgenommenen Bildes zu optimieren. Wenn die Erfassung abgeschlossen ist, drücken Sie die Taste.Überarbeiten Sie dann das Formular, um eventuelle Anschaffungsmängel oder fehlende Teile zu bewerten. Wählen Sie als Nächstes die Erfassung aus, und drücken Sie das Symbol, um eine E-Mail einzugeben und die Datei zu senden. Laden Sie auf dem Desktop-Computer die per E-Mail gesendeten Daten herunter und legen Sie ein USB-Laufwerk mit der Softwarelizenz für die 3D-Laserscanner-Software ein.Nachdem Sie die Datendatei geöffnet haben, zeigen Sie den Scan an, und klicken Sie auf Neue Patienten erstellen. Wählen Sie im Dateimenü die Patientendatei aus und wählen Sie den Scan aus. Klicken Sie auf Extrahieren.Wählen Sie den extrahierten Scan aus, und klicken Sie auf Reinigung. Wählen Sie als Nächstes das Bild aus, und richten Sie das Bild im Raum mithilfe der Hautmarkierungen aus, um alle im Scan enthaltenen Segmente auf den verschiedenen Achsen bei Bedarf abzuschneiden. Überprüfen Sie die Schnittzahl, und benennen Sie die Form, die aus dem Scan gewonnen wurde.Klicken Sie auf Erstellen einer neuen Form, um die Formachse auf den drei Ebenen des Raums auszurichten. Klicken Sie auf Weiter, und warten Sie auf die Generierung des endgültigen Formulars, und klicken Sie auf Ende. Wählen Sie das verarbeitete Formular aus, und klicken Sie auf Öffnen.Die Software liefert das Gesamtvolumen des verarbeiteten Formulars. Klicken Sie dann auf Volumen, um das Volumen der verschiedenen Abschnitte zu berechnen, und verschieben Und wählen Sie den oberen und unteren Rand des Abschnitts aus, aus dem das Volumen extrahiert werden soll. In dieser repräsentativen Studie wurden 30 gesunde männliche und weibliche Erwachsene und 30 Brustkrebspatientinnen, die später an Brustkrebs-bedingten Lymphödemen erkrankten, bewertet.Die Armvolumenmessungen wurden sowohl mit den Umrundungs- als auch mit 3D-Laserscannermethoden durchgeführt. In beiden Gruppen zeigten beide Methoden eine hohe Inter- und Intraoperatorenreproduzierbarkeit mit einem mittleren R-Quadrat von 0,99 für beide Techniken. Dementsprechend zeigte auch der Mittelwert der 3D-Laserscanner-Volumenberechnungen eine starke Korrelation mit denen der Umfangsmethode in beiden Gruppen, wie das Bland-Altman-Diagramm bestätigt, das ein hohes Maß an Übereinstimmung und Konsistenz zwischen den beiden verschiedenen Messungen aufweist.Obwohl vor und nach einer komplexen dekongestiven Behandlung bei beiden Techniken in der Brustkrebs-Patientengruppe Unterschiede beobachtet wurden, war die Korrelation der 3D-Laserscanner-Methode höher als bei der Umgrenzungsmethode. Dieses Verfahren kann in jedem physiologischen oder pathologischen Zustand verwendet werden, die eine volumetrische Bewertung eines beliebigen Teils des Körpers erfordern. Die Verwendung dieser Technik in einem klinischen Umfeld kann mehrere Probleme im Zusammenhang mit der Standardisierung volumetrischer Messungen bei Brustkrebs-bedingten Lymphödemen lösen.

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