Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Integracja narzędzi rzeczywistości rozszerzonej w prognozowaniu i diagnostyce obrzęku limfatycznego związanego z rakiem piersi

6.2K wyświetleń

DOI:

10.3791/60093

6 lutego 2020

W tym artykule

Podsumowanie

Obrzęk limfatyczny związany z rakiem piersi jest częsty u osób, które przeżyły raka piersi, ale nie ma powszechnie stosowanych wytycznych do jego diagnozy i kwantyfikacji. W tym miejscu przedstawiamy niezawodny i opłacalny protokół definiowania, ilościowego określania i porównywania objętości kończyn górnych u pacjentek z rakiem piersi.

Streszczenie

Obrzęk limfatyczny związany z rakiem piersi (BCRL) jest szkodliwym stanem charakteryzującym się gromadzeniem się płynu w kończynie górnej u pacjentek z rakiem piersi poddanych operacji pachowej i/lub radioterapii. Jego etiologia jest wieloczynnikowa i obejmuje również cechy patologiczne specyficzne dla nowotworu, takie jak inwazja naczyń limfatycznych (LVI) i rozszerzenie pozawęzłowe (ENE). Do tej pory nie są dostępne powszechnie stosowane wytyczne dotyczące wczesnej diagnozy BCRL. W tym miejscu przedstawiono protokół cyfrowo wspomaganej oceny BCRL przy użyciu skanera laserowego 3D (3DLS) i tabletu. Został on specjalnie zoptymalizowany w kohorcie odkrywczej pacjentek z rakiem piersi wysokiego ryzyka. Badanie to dostarcza dowodu na to, że narzędzia rzeczywistości rozszerzonej, takie jak 3DLS, mogą zostać włączone do badań klinicznych BCRL, aby umożliwić precyzyjną, powtarzalną, wiarygodną i tanią diagnozę.

Wprowadzenie

Obrzęk limfatyczny związany z rakiem piersi (BCRL) to zatrzymanie płynów w kończynie górnej występujące po operacji pachowej i/lub radioterapii u około 20-80% pacjentek z rakiem piersi z przerzutami do węzłów chłonnych (N>1)1,2,3. Ten stan powoduje obrzęk kończyny, a następnie zmniejszoną funkcjonalność, zwiększone ryzyko chorób współistniejących, frustracji, lęku i depresji4,5. BCRL jest obecnie uważany za długotrwałe zagrożenie dla osób, które przeżyły raka piersi, biorąc pod uwagę, że może pojawić się do 9 lat po operacji6.

Patogeneza BCRL jest przedmiotem ożywionej debaty wśród specjalistów od raka piersi. W związku z tym kilka badań wykazało, że może to być związane nie tylko z interwencjami pachowymi, ale także z leczeniem ogólnoustrojowym, takim jak chemioterapia oparta na taksanach i terapia anty-HER27,8. Co więcej, istnieją najnowsze dowody sugerujące, że specyficzne dla nowotworu cechy patologiczne są zaangażowane w jego patogenezę1,6,7. Z tego powodu inwazja przestrzeni naczyń limfatycznych na obrzeżach guza przez komórki nowotworowe (inwazja naczyń limfatycznych, LVI) oraz rozszerzenie przerzutów poza torebkę węzła chłonnego (rozszerzenie pozawęzłowe, ENE) zostały zaproponowane jako analiza uzupełniająca dla stratyfikacji ryzyka BCRL6,7.

Pomimo nowatorskich spostrzeżeń biologii BCRL, pomiar objętości ramienia pozostaje kluczowym etapem w diagnozie i obserwacji tych pacjentów9. W tym celu nie ma jednak powszechnie przyjętych wytycznych. Pomiar wielu obwodów w poprzek ramienia był tradycyjnie używany do oszacowania jego całkowitej objętości przy użyciu formuły ściętego stożka10. Pomimo swojej niezawodności, tej metodzie obwodowej (CM) brakuje czułości i powtarzalności, szczególnie w przypadku nieregularności kształtu ramienia11. Ostatnio metody rzeczywistości rozszerzonej, takie jak trójwymiarowy skaner laserowy (3DLS), okazały się obiecującymi narzędziami do pomiaru objętości kończyn górnych12. Technologia ta jest tania, przyjazna dla użytkownika, powtarzalna i niezwykle precyzyjna również w przypadku niedosytów i obrzęków12,13.

Celem tego badania była ocena wiarygodności 3DLS w porównaniu z metodą obwodową do diagnozy i kwantyfikacji BCRL. W tym miejscu szczegółowo opisano protokół pomiarów objętości kończyny górnej w czasie rzeczywistym za pomocą 3DLS u pacjentek z rakiem piersi o zwiększonym ryzyku BCRL.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

To badanie zostało zatwierdzone przez Instytucjonalne Komisje Rewizyjne z Instytucji Autorów. Protokół ten ma zastosowanie do raka piersi z dodatnim węzłem chłonnym (tj. N>1 zgodnie z systemem oceny stopnia zaawansowania TNM)14 z LVI i/lub ENE.

1. Pomiary ramienia w czasie rzeczywistym

  1. Zainstaluj bezpłatną aplikację do pobrania (np. Captevia) na tablecie.
  2. Weź marker o kolorze o najwyższym kontraście w porównaniu ze skórą pacjenta (np. biały,).
    1. Oznacz skórę kończyny górnej, która ma być analizowana, za pomocą punktów orientacyjnych na wysokości 5 cm, zaczynając od nadgarstka do łokcia i od łokcia do bliższej części ramienia. Narysuj obwody na skórze kończyny górnej, które mają być analizowane na poziomie każdego punktu orientacyjnego.
  3. Ustaw pacjenta w pozycji pionowej w pomieszczeniu z wystarczającą ilością miejsca, aby mógł się wokół niego poruszać. Podnieś kończynę górną pacjenta do przodu o 90°. Poproś pacjenta, aby pozostał nieruchomo w tej pozycji przez cały czas trwania skanowania.
    UWAGA: W przypadku, gdy pacjent ma trudności z utrzymaniem tej pozycji, można skorzystać z podparcia na poziomie dłoni (np. kija).
  4. Podłącz i połącz urządzenie 3DLS z tabletem.
  5. Otwórz aplikację na tablecie i wprowadź dane uwierzytelniające osoby, która ma być badana, w bazie danych pacjentów.
    1. Kliknij opcję Połączenie, a następnie +, aby wprowadzić nowego pacjenta. Wprowadź imię i nazwisko pacjenta wraz z innymi wstępnie ustawionymi zmiennymi anamnesetycznymi (takimi jak data urodzenia, wzrost, waga itp.) i innymi według potrzeb w przeznaczonym do tego miejscu miejscu.
  6. Kliknij ikonę 3D. Wybierz obszar do badania, modulując odległość i rozmiar sześcianu, który pojawia się na ekranie, za pomocą 2 palców na ekranie dotykowym
  7. Kliknij Skanuj i rozpocznij skanowanie trójwymiarowe kadrując kończynę górną pacjenta na wszystkich płaszczyznach przestrzeni. Obracaj się wokół kończyny ze wszystkich widoków wiele razy, aby zoptymalizować jakość uzyskanego obrazu.
    UWAGA: Dobra akwizycja zajmuje średnio 30 sekund. Nie oddalaj się na więcej niż jeden metr od kończyny, która ma być badana. Nie należy przesuwać tabletu zbyt szybko.
  8. Po zakończeniu pobierania naciśnij Gotowe. W razie potrzeby popraw formularz, aby ocenić wszelkie wady nabycia lub brakującą część.
  9. Wybierz pobranie i naciśnij ikonę w prawym dolnym rogu ekranu, aby wysłać plik. Wprowadź adres e-mail, na który chcesz wysłać plik, a następnie kliknij przycisk Wyślij.
  10. Uruchom komputer i pobierz plik z danymi wysłany e-mailem. Następnie włóż klucz USB z licencją oprogramowania, kliknij dwukrotnie ikonę oprogramowania, potwierdź wybrany typ licencji i otwórz plik danych.
  11. Wyświetl skan i naciśnij Utwórz nowego pacjenta. Nazwij plik pacjenta, wybierz miejsce docelowe, w którym chcesz zapisać plik, a następnie naciśnij przycisk Zapisz.
  12. Wybierz pozycję Plik w lewym górnym rogu. Wybierz kartotekę pacjenta, która została wcześniej nazwana.
  13. Wybierz skan i naciśnij Wyodrębnij, aby wyodrębnić skan. Wybierz wyodrębniony skan i naciśnij Czyszczenie.
  14. Zaznacz obraz. Oczyść kształt, orientując go w przestrzeni (osie x, y i z). Odetnij wszystkie segmenty zawarte w skanie na różnych osiach (x, y i z). Możliwe będzie również wyświetlenie wszelkich śladów skóry zawartych w skanie, aby dokładniej wyciąć skan. Sprawdź poprawność wyciętej figury.
  15. Nazwij kształt uzyskany ze skanowania. Naciśnij przycisk Utwórz nowy kształt.
  16. Ustaw oś kształtu na 3 płaszczyznach pomieszczenia i naciśnij End.
  17. Wybierz przetworzony formularz i naciśnij Otwórz: oprogramowanie poda całkowitą objętość przetworzonego formularza.
  18. Oblicz objętość różnych sekcji, naciśnij Głośność. Przesuń i wybierz górny i dolny margines sekcji, z której chcesz wyodrębnić wolumin.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

To była pilotażowa, jednocześnie ślepa, randomizowana, kontrolowana próba kliniczna z udziałem dorosłych osób. Kryteria włączenia były następujące: 1) młodzi dorośli w wieku >18 i <45 lat; 2) prawidłowa masa ciała (indeks masy ciała, BMI, >18 i <25 kg/m2); 3) brak wszelkiego rodzaju zmian skórnych na poziomie kończyny górnej; 4) brak urazu i/lub jakiegokolwiek stanu zdolnego do modyfikacji struktury i objętości ramienia. Kryteria wykluczające: 1) współistniejące cho...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Stosowanie dokładnego i niezawodnego narzędzia do pomiaru objętości kończyn jest obowiązkowe u osób, które przeżyły raka piersi, biorąc pod uwagę, że wczesne rozpoznanie BCRL wiąże się z poprawą wyników. Ponadto identyfikacja osób wysokiego ryzyka powinna uwzględniać nie tylko dane kliniczne i chirurgiczne, ale także cechy patologiczne specyficzne dla nowotworu. Badanie to wykazuje powtarzalność i niezawodność nowego przenośnego urządzenia 3DLS w pomiarze objętości kończyn górnych zarówno u osób zdrowych, jak i u kobiet ...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
Czujnik struktury + Captevia V3.1Rodin4D, Rodin SASTrójwymiarowy skaner laserowy

Bibliografia

  1. Michelotti, A., et al. Tackling the diversity of breast cancer related lymphedema: Perspectives on diagnosis, risk assessment, and clinical management. Breast. 44, 15-23 (2018).
  2. Noguchi, M., Yokoi, M., Nakano, Y., Ohno, Y., Kosaka, T. Axillary reverse mapping in breast cancer. Radioisotopes - Applications in Bio-Medical Science. Singh, N. , InTech Publisher. Rijeka, Croatia. (2011).
  3. Wilke, L. G., et al. Surgical complications associated with sentinel lymph node biopsy: results from a prospective international cooperative group trial. Annals of Surgical Oncology. 13 (4), 491-500 (2006).
  4. Taghian, N. R., Miller, C. L., Jammallo, L. S., O'Toole, J., Skolny, M. N. Lymphedema following breast cancer treatment and impact on quality of life: a review. Critical Reviews in Oncology/Hematology. 92 (3), 227-234 (2014).
  5. Dean, L. T., et al. 34;It still affects our economic situation": long-term economic burden of breast cancer and lymphedema. Supportive Care in Cancer. , (2018).
  6. Invernizzi, M., et al. Lymphovascular invasion and extranodal tumour extension are risk indicators of breast cancer related lymphoedema: an observational retrospective study with long-term follow-up. BMC Cancer. 18 (1), 935(2018).
  7. Invernizzi, M., et al. Breast Cancer Systemic Treatments and Upper Limb Lymphedema: A Risk-Assessment Platform Encompassing Tumor-Specific Pathological Features Reveals the Potential Role of Trastuzumab. Journal of Clinical Medicine. 8 (2), (2019).
  8. Kilbreath, S. L., et al. Risk factors for lymphoedema in women with breast cancer: A large prospective cohort. Breast. 28, 29-36 (2016).
  9. Sun, F., et al. The need for preoperative baseline arm measurement to accurately quantify breast cancer-related lymphedema. Breast Cancer Research and Treatment. 157 (2), 229-240 (2016).
  10. Deltombe, T., et al. Reliability and limits of agreement of circumferential, water displacement, and optoelectronic volumetry in the measurement of upper limb lymphedema. Lymphology. 40 (1), 26-34 (2007).
  11. Tewari, N., Gill, P. G., Bochner, M. A., Kollias, J. Comparison of volume displacement versus circumferential arm measurements for lymphoedema: implications for the SNAC trial. ANZ Journal of Surgery. 78 (10), 889-893 (2008).
  12. Cau, N., et al. Comparative study between circumferential method and laser scanner 3D method for the evaluation of arm volume in healthy subjects. Journal of Vascular Surgery: Venous and Lymphatic Disorders. 4 (1), 64-72 (2016).
  13. Hameeteman, M., Verhulst, A. C., Vreeken, R. D., Maal, T. J., Ulrich, D. J. 3D stereophotogrammetry in upper-extremity lymphedema: An accurate diagnostic method. Journal of Plastic, Reconstructive & Aesthetic Surgery. 69 (2), 241-247 (2016).
  14. Amin, M. B., et al. AJCC Cancer Staging Manual. , Eighth Edition , Springer International Publishing. (2017).
  15. Kamper, S. J., et al. Global Perceived Effect scales provided reliable assessments of health transition in people with musculoskeletal disorders, but ratings are strongly influenced by current status. Journal of Clinical Epidemiology. 63 (7), 760-766 (2010).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Tagi

Obrz k limfatyczny w raku piersitr jwymiarowy skaner laserowyobj to ko czyny g rnejocena wolumetrycznametoda obwodowabadanie klinicznebaza danych pacjent wakwizycja skan wprzetwarzanie danych