Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Integratie van Augmented Reality Tools in borstkanker gerelateerde lymfoedeem prognosticatie en diagnose

doi: 10.3791/60093 Published: February 6, 2020

Summary

Borstkanker gerelateerde lymfoedeem komt vaak voor bij overlevenden van borstkanker, maar er zijn niet op grote schaal gebruikt richtlijnen voor de diagnose en kwantificering. Hier introduceren we een betrouwbaar en kosteneffectief protocol om het volume van de bovenste ledematen bij borstkankerpatiënten te definiëren, te kwantificeren en te vergelijken.

Abstract

Borstkanker gerelateerde lymfoedeem (BCRL) is een schadelijke aandoening gekenmerkt door vochtophoping in de bovenste ledemaat bij borstkanker patiënten onderworpen aan axillaire chirurgie en / of straling. De etiologie is multifactorieiaal en bevat ook tumorspecifieke pathologische kenmerken, zoals lymfovasculaire invasie (LVI) en extranodale extensie (ENE). Tot op heden zijn er geen richtlijnen voor algemeen gebruik voor de vroege diagnose van BCRL beschikbaar. Hier illustreren we een protocol voor een digitaal ondersteunde BCRL-beoordeling met behulp van een 3D-laserscanner (3DLS) en een tabletcomputer. Het is specifiek geoptimaliseerd in een ontdekkingscohort van hoog-risico borstkankerpatiënten. Deze studie biedt een proof-of-principle dat augmented reality tools, zoals 3DLS, kunnen worden opgenomen in de klinische workup van BCRL om een nauwkeurige, reproduceerbare, betrouwbare en goedkope diagnose mogelijk te maken.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Borstkankergerelateerd lymfoedeem (BCRL) is vochtretentie in het bovenste uiteinde dat optreedt na axillaire chirurgie en/of bestraling bij ongeveer 20-80% van borstkankerpatiënten met lymfekliermetastasen (N>1)1,2,3. Deze aandoening resulteert in zwelling van de ledemaat met latere verminderde functionaliteit, verhoogd risico op comorbiditeiten, frustratie, angst en depressie4,5. BCRL wordt momenteel beschouwd als een langdurige bedreiging voor overlevenden van borstkanker, gezien het feit dat het kan ontstaan tot 9 jaar na de operatie6.

BCRL pathogenese is een onderwerp van levendig debat onder borstkanker specialisten. Daarom hebben verschillende studies aangetoond dat het niet alleen te maken kan hebben met axillaire interventies, maar ook met systemische behandelingen, zoals taxanes-gebaseerde chemotherapie en anti-HER2 therapie7,8. Bovendien zijn er recente aanwijzingen dat tumorspecifieke pathologische kenmerken betrokken zijn bij de pathogenese1,6,7. Om deze reden is de invasie van lymferuimten aan de periferie van de tumor door neoplastische cellen (lymfovasculaire invasie, LVI) en van de uitbreiding van de metastase voorbij de lymfekliercapsule (extra-nodale extensie, ENE) voorgesteld als een aanvullende analyse voor BCRL-risicostratificatie6,7.

Ondanks de nieuwe inzichten van bcrl biologie, de arm volume meting blijft een hoeksteen fase in de diagnose en follow-up van deze patiënten9. Voor deze taak zijn er echter geen algemeen aangenomen richtsnoeren. De meting van meerdere omtreks over de arm is traditioneel gebruikt om het totale volume te schatten met behulp van de afgeknotte kegel formule10. Ondanks de betrouwbaarheid ontbreekt deze circumferential methode (CM) echter aan gevoeligheid en reproduceerbaarheid, met name in het geval van onregelmatigheden in de armvorm11. De laatste tijd zijn augmented reality-methoden, zoals driedimensionale laserscanner (3DLS), naar voren gekomen als veelbelovend instrument voor het meten van het volume van de bovenste ledematen12. Deze technologie is goedkoop, gebruiksvriendelijk, reproduceerbaar en uiterst nauwkeurig ook in aanwezigheid van gibbousness en zwelling12,13.

Het doel van deze studie was om de betrouwbaarheid van 3DLS te beoordelen in vergelijking met de circumferential methode voor BCRL diagnose en kwantificering. Hier wordt een protocol gedetailleerd voor real-time metingen van het bovenste ledemaatvolume door middel van 3DLS bij borstkankerpatiënten met een verhoogd risico op BCRL.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Deze studie werd goedgekeurd door de Institutionele Toetsingscommissies van de auteursinstellingen. Dit protocol is van toepassing op knooppuntpositief (d.w.z. N>1 volgens het TNM-stagingsysteem)14 borstkankers met LVI en/of ENE.

1. Real-time armmetingen

  1. Installeer de gratis downloadbare applicatie (bijvoorbeeld Captevia) op een tabletcomputer.
  2. Neem een marker van de kleur met het hoogste contrast ten opzichte van de huid van de patiënt (bijvoorbeeld wit, zwart).
    1. Markeer de huid van de bovenste ledemaat te analyseren met behulp van punt-oriëntatiepunten op 5 cm vanaf pols tot elleboog, en van elleboog tot proximale gedeelte van de arm. Teken de omtrek op de huid van de bovenste ledemaat te analyseren op het niveau van elk oriëntatiepunt.
  3. Plaats de patiënt rechtop in een ruimte met voldoende ruimte om zich om heen te bewegen. Verhoog de bovenste ledemaat van de patiënt anteriorly met 90°. Laat de patiënt in deze positie blijven voor alle scanduur.
    OPMERKING: In geval van moeilijkheden van de patiënt om deze positie te behouden, kan een ondersteuning op handniveau (bijvoorbeeld een stok) worden gebruikt.
  4. Haak en koppel het 3DLS-apparaat aan de tablet.
  5. Open de toepassing vanaf de tablet en voer de referenties in van het onderwerp dat moet worden onderzocht in de patiëntendatabase.
    1. Klik op Verbinding en vervolgens + om een nieuwe patiënt in te voeren. Voer de naam en achternaam van de patiënt in samen met andere vooraf ingestelde anamnestische variabelen (zoals geboortedatum, lengte, gewicht, enz.) en anderen naar wens in de speciale ruimte.
  6. Klik op het 3D-pictogram. Selecteer het gebied dat moet worden onderzocht door de afstand en grootte van de kubus die op het scherm wordt weergegeven te moduleren met behulp van 2 vingers op het aanraakscherm
  7. Klik op Scannen en start de driedimensionale scan framing de bovenste ledemaat van de patiënt op alle vlakken van de ruimte. Draai rond de ledemaat van alle weergaven vele malen om de kwaliteit van de verworven afbeelding te optimaliseren.
    LET OP: Een goede acquisitie duurt gemiddeld 30 seconden. Dwaal niet meer dan een meter van de te onderzoeken ledemaat af. Verplaats de tablet niet te snel.
  8. Zodra de overname is voltooid, druk op Gereed. Indien nodig, herzien van het formulier om eventuele overname gebreken of ontbrekende deel te beoordelen.
  9. Selecteer de aankoop en druk op het pictogram rechtsonder in het scherm om het bestand te verzenden. Voer een e-mail in om het bestand naar te verzenden en klik op Verzenden.
  10. Start de pc en download het gegevensbestand dat per e-mail wordt verzonden. Plaats vervolgens de USB-sleutel in met de softwarelicentie, dubbelklik op het softwarepictogram, bevestig het geselecteerde licentietype en open het gegevensbestand.
  11. Bekijk de scan en druk op Nieuwe patiënt maken. Geef het bestand van de patiënt een naam, selecteer de bestemming om het bestand op te slaan en druk op Opslaan.
  12. Selecteer Bestand in de linkerbovenhoek. Selecteer het eerder benoemde bestand van de patiënt.
  13. Selecteer de scan en druk op Extract om de scan te extraheren. Selecteer de uitgepakte scan en druk op Schoonmaken.
  14. Selecteer de afbeelding. Maak de vorm schoon door deze te oriënteren in de ruimte (x, y en z-as). Snijd alle segmenten die in de scan op de verschillende assen (x, y en z) zijn opgenomen, af. Het zal ook mogelijk zijn om eventuele huidvlekken in de scan te bekijken om de scan nauwkeuriger te knippen. Valideer het snedecijfer.
  15. Noem de vorm verkregen uit de scan. Druk op Een nieuwe vorm maken.
  16. Oriënteer de vormas op de 3 vlakken van de ruimte en druk op Einde.
  17. Selecteer het verwerkte formulier en druk op Open:de software geeft het totale volume van het verwerkte formulier.
  18. Bereken het volume van de verschillende secties, druk op Volume. Verplaats en selecteer de bovenste en onderste marge van de sectie waaruit u het volume wilt extraheren.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Dit was een pilot eenblinde, gerandomiseerde gecontroleerde studie waarbij volwassen individuen. Inclusiecriteria waren de volgende: 1) jongvolwassenen van >18 en <45 jaar; 2) normaal gewicht (body mass index, BMI, >18 en <25 kg/m2); 3) het ontbreken van enige vorm van huidletsel op het niveau van de bovenste ledematen; 4) afwezigheid van trauma en/of enige vorm van aandoening die de armstructuur en het volume kan wijzigen. De uitsluitingscriteria: 1) cardiovasculaire comorbiditeiten; 2) vasculaire ziekten waarbij de bovenste ledemaat betrokken is; 3) pathologische aandoeningen op schildklier- en nierniveau; 4) aanwezigheid van lymfoedeem; 5) eerdere of actieve oncologische omstandigheden. Bovendien heeft een extra groep vrouwen die getroffen zijn door BCRL (fase II-III) verwezen naar de oncologische revalidatie-eenheid van de afdeling Fysieke en Revalidatiegeneeskunde van het Universitair Ziekenhuis in Novara is ingeschreven voor een voorlopige analyse. De deelnemers werden goed geïnformeerd over de doelstellingen van het onderzoek, testprocedures, behandeling van persoonsgegevens en de mogelijkheid om zich te allen tijde terug te trekken. Van elk onderwerp werd schriftelijkgeïnformeerde toestemming verkregen alvorens aan het experiment deel te nemen en alle procedures werden uitgevoerd volgens de beginselen van de verklaring van Helsinki. Het studiestroomdiagram is vertegenwoordigd in figuur 1.

Dertig gezonde volwassenen (14 mannetjes en 16 vrouwtjes, gemiddelde leeftijd 27,6 ± 9,8 jaar oud), met een gemiddelde body mass index (BMI) van 22,7 ± 2,9 kg/m2 (groep A) en 30 borstkanker vrouwelijke patiënten (gemiddelde leeftijd 57,9 ± 13,8 jaar oud), met een gemiddelde BMI van 26,6 ± 4,6 kg/m2, die later bcrl (groep B) ontwikkelden werden ingeschreven van juni 2017 tot januari 2018. De demografische kenmerken van de studiepopulatie worden weergegeven in tabel 1. Na inschrijving werden alle patiënten willekeurig geëvalueerd door een van de twee lynphotherapeuten met meer dan 20 jaar ervaring in lymfoedeemaandoeningen behandelingen die alle experimenten uitgevoerd. Armvolumemetingen werden uitgevoerd met behulp van zowel CM- als LS3D-methoden (figuur 2). Elke examinator voerde zowel CM als LS3D bovenste ledematen meting tweemaal voor een totaal van vier metingen voor elk onderwerp (de gemiddelde waarde van de twee CM en LS3D evaluaties werd gebruikt).

In groep A en B vertoonden zowel CM als 3DLS een hoge mate van reproduceerbaarheid tussen en binnen de operator, met een gemiddelde r2 van 0,99 voor beide technieken (tabel 2, tabel 3). De gemiddelde waarde van 3DLS-volumeberekeningen vertoonde derhalve een sterke correlatie met die van CM in groep A (r2 = 0,99; p < 0,0001), zoals blijkt uit figuur 3a, bevestigd door het bland-Altman-waarnemingspunt dat het hoge niveau van overeenstemming en de consistentie van de twee verschillende metingen(figuur 3b) laat zien. In groep B vertoonde de methode een sterke correlatie tussen en binnen de operator met CM (r2 = 0,99; p < 0,0001). Hoewel er een significante correlatie (p < 0,001) werd waargenomen tussen de interoperatorbeoordeling van de totale verschillen in ledematen voor en na complexe decongestieve behandeling voor beide technieken bij BCRL-vrouwen, is het interessant te melden dat de correlatie van 3DLS hoger was dan CM (r2 = 0,85 vs r2 = 0,62) (zie figuur 3c voor meer details). Ten slotte was 3DLS aanzienlijk sneller dan CM, met een totale tijd van 202 ± 27 s (inclusief acquisitie en digitale verwerking) versus 293 ± 17 s (p < 0,0001). Gedurende de gehele studieperiode werden geen CM- of 3DLS-technieken met betrekking tot drop-outs geregistreerd in beide groepen en het Global perceived effect (GPE)15 van de 3DLS-techniek die op een ordinale 4-punts Likert-schaal werd beoordeeld, liet zeer goede resultaten zien: 4,5 voor de operatoren en 4,6 voor de patiënten.

Gezonde volwassenen (n=30) BCRL vrouwen (n=30)
Leeftijd (jaren) 27,6 ± 9,8 57,9 ± 13,8
BMI (kg/m2) 22,7 ± 2,9 26,6 ± 4,6
Geslacht (vrouwelijk/mannelijk) 16/14 30/0
Niveau van fysieke activiteit (n, %)*
Geen 6 (20.0) 7 (23.3)
laaga 10 (3.3) 16 (53.3)
mediumb 9 (30.0) 5 (16.7)
hogec 5 (16.7) 2 (6.7)
Chirurgie (quadrantectomie/mastectomie) 0/0 17/13
Continue variabelen worden uitgedrukt als middel ± standaarddeviaties, categorische variabelen als tellingen (percentages) en verhoudingen als x/y. Afkortingen: BCRL: borstkankergerelateerd lymfoedeem; BMI = Body Mass Index.
*: Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie. Globale aanbevelingen over fysieke activiteit voor gezondheid. Genève, Wereldgezondheidsorganisatie, 2010; a: <150 minuten matige intensiteit (of <75 minuten van krachtige intensiteit) aërobe fysieke activiteit gedurende de week of een gelijkwaardige combinatie van matige- en krachtige intensiteitactiviteit; b: 150 - 300 minuten matige intensiteit (of 75-150 minuten krachtige intensiteit) aërobe fysieke activiteit gedurende de week of een gelijkwaardige combinatie van activiteit met een matige en krachtige intensiteit; c: >300 minuten matige intensiteit (of >150 minuten krachtige intensiteit) aërobe fysieke activiteit gedurende de week of een gelijkwaardige combinatie van matige- en krachtige intensiteitsactiviteit.

Tabel 1: Anamnestische en demografische kenmerken van de studiepopulatie.

Gezonde volwassenen (n=30)
Intra-operator analyse Analyse tussen operatoren
Operator A Operator B Operator A Operator B
1e maatregel 2e maatregel r2 1e maatregel 2e maatregel r2 Bedoel Bedoel r2
V1 (dm3) 0,14 ± 0,05 0,14 ± 0,05 0.99 0,14 ± 0,05 0,14 ± 0,05 0.99 0,14 ± 0,05 0,14 ± 0,05 0.99
V2 (dm3) 0,15 ± 0,04 0,14 ± 0,04 0.98 0,15 ± 0,04 0,15 ± 0,04 0.99 0,15 ± 0,04 0,15 ± 0,04 0.99
V3 (dm3) 0,21 ± 0,05 0,21 ± 0,05 0.99 0,21 ± 0,05 0,21 ± 0,05 0.99 0,21 ± 0,05 0,21 ± 0,05 0.99
V4 (dm3) 0,26 ± 0,06 0,26 ± 0,06 0.99 0,26 ± 0,06 0,26 ± 0,06 0.99 0,26 ± 0,06 0,26 ± 0,06 0.99
V5 (dm3) 0,27 ± 0,06 0,27 ± 0,06 0.99 0,27 ± 0,05 0,27 ± 0,05 0.99 0,27 ± 0,06 0,27 ± 0,05 0.99
V6 (dm3) 0,27 ± 0,06 0,27 ± 0,06 0.99 0,27 ± 0,06 0,27 ± 0,06 0.99 0,27 ± 0,06 0,27 ± 0,06 0.99
V7 (dm3) 0,30 ± 0,09 0,30 ± 0,09 0.99 0,30 ± 0,09 0,30 ± 0,09 0.99 0,30 ± 0,09 0,30 ± 0,09 0.99
V8 (dm3) 0,35 ± 0,11 0,35 ± 0,11 0.99 0,35 ± 0,11 0,35 ± 0,11 0.99 0,35 ± 0,11 0,35 ± 0,11 0.99
V onderarm (dm3) 1,04 ± 0,24 1,04 ± 0,24 0.99 1,04 ± 0,24 1,04 ± 0,24 0.99 1,04 ± 0,24 1,04 ± 0,24 0.99
V arm (dm3) 0,92 ± 0,26 0,92 ± 0,26 0.99 0,92 ± 0,26 0,92 ± 0,26 0.99 0,92 ± 0,26 0,92 ± 0,26 0.99
V tot (dm3) 1,96 ± 0,47 1,96 ± 0,47 0.99 1,96 ± 0,47 1,96 ± 0,47 0.99 1,96 ± 0,47 1,96 ± 0,47 0.99
BCRL vrouwen (n=30)
Intra-operator analyse Analyse tussen operatoren
Operator A Operator B Operator A Operator B
1e maatregel 2e maatregel r2 1e maatregel 2e maatregel r2 Bedoel Bedoel r2
V1 (dm3) 0,14 ± 0,05 0,14 ± 0,05 0.99 0,14 ± 0,05 0,14 ± 0,05 0.99 0,14 ± 0,05 0,14 ± 0,05 0.98
V2 (dm3) 0,20 ± 0,08 0,20 ± 0,08 0.99 0,20 ± 0,08 0,20 ± 0,08 0.99 0,20 ± 0,08 0,20 ± 0,08 0.99
V3 (dm3) 0,27 ± 0,10 0,27 ± 0,10 0.99 0,27 ± 0,10 0,27 ± 0,10 0.99 0,27 ± 0,10 0,27 ± 0,10 0.99
V4 (dm3) 0,34 ± 0,10 0,34 ± 0,10 0.99 0,34 ± 0,10 0,34 ± 0,10 0.99 0,34 ± 0,10 0,34 ± 0,10 0.99
V5 (dm3) 0,36 ± 0,10 0,36 ± 0,10 0.99 0,36 ± 0,10 0,36 ± 0,10 0.99 0,36 ± 0,10 0,36 ± 0,10 0.99
V6 (dm3) 0,38 ± 0,11 0,38 ± 0,11 0.99 0,38 ± 0,11 0,38 ± 0,11 0.99 0,38 ± 0,11 0,38 ± 0,11 0.98
V7 (dm3) 0,44 ± 0,12 0,44 ± 0,12 0.99 0,44 ± 0,12 0,44 ± 0,12 0.99 0,44 ± 0,12 0,44 ± 0,12 0.99
V8 (dm3) 0,48 ± 0,15 0,48 ± 0,15 0.99 0,48 ± 0,16 0,48 ± 0,16 0.99 0,48 ± 0,16 0,48 ± 0,16 0.99
V onderarm (dm3) 1,30 ± 0,41 1,30 ± 0,41 0.99 1,31 ± 0,41 1,31 ± 0,41 0.99 1,31 ± 0,41 1,31 ± 0,41 0.99
V arm (dm3) 1,29 ± 0,38 1,29 ± 0,38 0.99 1,30 ± 0,38 1,30 ± 0,38 0.99 1,30 ± 0,38 1,30 ± 0,38 0.99
V tot (dm3) 2,60 ± 0,77 2,60 ± 0,77 0.99 2,61 ± 0,76 2,61 ± 0,76 0.99 2,61 ± 0,76 2,61 ± 0,76 0.99
Gegevens worden uitgedrukt als middelen ± standaarddeviaties. Afkortingen: CM: circumferential methode; BCRL: borstkanker gerelateerd lymfoedeem; r2: Pearson's r2; V: volume.

Tabel 2: Intra- en interoperatoranalyse van de circumferentialmethode bij gezonde volwassenen en BCRL-vrouwen.

Gezonde volwassenen (n=30)
Intra-operator analyse Analyse tussen operatoren
Operator A Operator B Operator A Operator B
1e maatregel 2e maatregel r2 1e maatregel 2e maatregel r2 Bedoel Bedoel r2
V1 (dm3) 0,13 ± 0,05 0,13 ± 0,05 0.99 0,14 ± 0,06 0,14 ± 0,06 0.99 0,13 ± 0,05 0,14 ± 0,06 0.99
V2 (dm3) 0,16 ± 0,04 0,16 ± 0,04 0.99 0,16 ± 0,04 0,16 ± 0,05 0.99 0,16 ± 0,04 0,16 ± 0,04 0.99
V3 (dm3) 0,21 ± 0,05 0,20 ± 0,05 0.99 0,21 ± 0,06 0,22 ± 0,06 0.99 0,21 ± 0,05 0,21 ± 0,06 0.99
V4 (dm3) 0,25 ± 0,06 0,25 ± 0,06 0.99 0,25 ± 0,06 0,25 ± 0,06 0.99 0,25 ± 0,06 0,25 ± 0,06 0.99
V5 (dm3) 0,26 ± 0,05 0,26 ± 0,05 0.99 0,26 ± 0,06 0,26 ± 0,06 0.99 0,26 ± 0,05 0,26 ± 0,06 0.99
V6 (dm3) 0,27 ± 0,07 0,27 ± 0,07 0.99 0,27 ± 0,07 0,27 ± 0,07 0.99 0,27 ± 0,07 0,27 ± 0,07 0.99
V7 (dm3) 0,30 ± 0,09 0,30 ± 0,09 0.99 0,30 ± 0,09 0,31 ± 0,09 0.99 0,30 ± 0,09 0,30 ± 0,09 0.99
V8 (dm3) 0,33 ± 0,10 0,32 ± 0,10 0.99 0,33 ± 0,10 0,33 ± 0,10 0.99 0,33 ± 0,10 0,33 ± 0,10 0.99
V onderarm (dm3) 1,02 ± 0,25 1,02 ± 0,25 0.99 1,02 ± 0,25 1,02 ± 0,25 0.99 1,02 ± 0,25 1,02 ± 0,25 0.99
V arm (dm3) 0,89 ± 0,26 0,89 ± 0,26 0.99 0,90 ± 0,26 0,90 ± 0,26 0.99 0,89 ± 0,26 0,90 ± 0,26 0.99
V tot (dm3) 1,91 ± 0,48 1,91 ± 0,48 0.99 1,91 ± 0,49 1,91 ± 0,49 0.99 1,91 ± 0,48 1,91 ± 0,49 0.99
BCRL vrouwen (n=30)
Intra-operator analyse Analyse tussen operatoren
Operator A Operator B Operator A Operator B
1e maatregel 2e maatregel r2 1e maatregel 2e maatregel r2 Bedoel Bedoel r2
V1 (dm3) 0,08 ± 0,06 0,08 ± 0,06 0.99 0,08 ± 0,06 0,08 ± 0,06 0.99 0,08 ± 0,06 0,08 ± 0,06 0.99
V2 (dm3) 0,20 ± 0,09 0,20 ± 0,09 0.99 0,20 ± 0,09 0,20 ± 0,09 0.99 0,20 ± 0,09 0,20 ± 0,09 0.99
V3 (dm3) 0,28 ± 0,10 0,28 ± 0,10 0.99 0,28 ± 0,10 0,28 ± 0,10 0.99 0,28 ± 0,10 0,28 ± 0,10 0.99
V4 (dm3) 0,34 ± 0,11 0,34 ± 0,11 0.99 0,34 ± 0,11 0,34 ± 0,11 0.99 0,34 ± 0,11 0,34 ± 0,11 0.99
V5 (dm3) 0,35 ± 0,10 0,35 ± 0,10 0.99 0,35 ± 0,10 0,35 ± 0,10 0.99 0,35 ± 0,10 0,35 ± 0,10 0.99
V6 (dm3) 0,37 ± 0,11 0,37 ± 0,11 0.99 0,37 ± 0,11 0,37 ± 0,11 0.99 0,37 ± 0,11 0,37 ± 0,11 0.98
V7 (dm3) 0,43 ± 0,12 0,43 ± 0,12 0.99 0,43 ± 0,12 0,43 ± 0,12 0.99 0,43 ± 0,12 0,43 ± 0,12 0.99
V8 (dm3) 0,46 ± 0,15 0,46 ± 0,15 0.99 0,46 ± 0,15 0,46 ± 0,15 0.99 0,46 ± 0,15 0,46 ± 0,15 0.99
V onderarm (dm3) 1,31 ± 0,45 1,31 ± 0,45 0.99 1,32 ± 0,45 1,32 ± 0,45 0.99 1,32 ± 0,45 1,32 ± 0,45 0.99
V arm (dm3) 1,26 ± 0,37 1,26 ± 0,37 0.99 1,27 ± 0,37 1,27 ± 0,37 0.99 1,27 ± 0,37 1,27 ± 0,37 0.99
V tot (dm3) 2,58 ± 0,79 2,58 ± 0,79 0.99 2,59 ± 0,79 2,59 ± 0,79 0.99 2,59 ± 0,79 2,59 ± 0,79 0.99
Gegevens worden uitgedrukt als middelen ± standaarddeviaties. Afkortingen: LS3D driedimensionale laserscanning; BCRL: borstkanker gerelateerd lymfoedeem; r2: Pearson's r2; V: volume.

Tabel 3: Intra- en interoperatoranalyse van laserscanning 3D bij gezonde volwassenen en BCRL-vrouwen.

Figure 1
Figuur 1: Studiestroomdiagram. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 2
Figuur 2: Driedimensionale laserscanning van de bovenste ledemaat in BCRL. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 3
Figuur 3: Vergelijkende analyses tussen de laserscanning 3D en de circumferential methode. a) Correlatie tussen laserscanning 3D en circumferential methode; b) het waarnemingspunt bland-Altman met het niveau van overeenstemming en de samenhang van de verschillende meting; c) Correlatie tussen de analyse van de inter-rateroperator in termen van totale verschillen in het limbisch volume voor en na de revalidatievan zowel de circumferentiemethode als laserscanning 3D bij borstkankergerelateerde lymfoedeempatiënten. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

Het gebruik van een nauwkeurig en betrouwbaar hulpmiddel voor het meten van het ledematenvolume is verplicht bij overlevenden van borstkanker, aangezien een vroege diagnose van BCRL gerelateerd is aan verbeterde resultaten. Bovendien moet de identificatie van personen met een hoog risico niet alleen rekening houden met klinische en chirurgische gegevens, maar ook tumorspecifieke pathologische kenmerken. Deze studie toont de reproduceerbaarheid en betrouwbaarheid van een nieuwe draagbare 3DLS apparaat in bovenste ledematen volume meting, zowel bij gezonde onderwerpen en in een BCRL vrouwen met een hoog risico functies. Deze methode is veilig, pijnloos, kosteneffectief en kan worden uitgevoerd in de meeste instellingen in grote cohorten van patiënten.

Het doel van een 3D-scanner is het creëren van een puntwolk van geometrische vormen op het oppervlak van het onderwerp, die het 3D-model vertegenwoordigen. In het bijzonder maakt de 3DLS-technologie gebruik van een triangulatiemechanisme dat een laserstip projecteert in een object (in dit geval de bovenste ledemaat), waarna de sensor de afstand tot het oppervlak van het object meet. Dit nieuwe gestandaardiseerde augmented reality-gebaseerde protocol laat zien dat 3DLS een veelbelovende techniek is voor snelle volumemeting, niet alleen in sanitaire omgevingen. Resultaten verkregen bij zowel gezonde proefpersonen als BCRL-patiënten zijn intrigerend gezien de relatieve snelheid, nauwkeurigheid en reproduceerbaarheid van dit apparaat. Een van de belangrijkste kritieke punten van dit protocol is gerelateerd aan de 3DLS-acquisitieprocedure die kan leiden tot onvolledige/onjuiste beelden of fouten in de kwantificering van de bovenste ledematenvolumes. Om dit ongemak te overwinnen, wordt de overname in een ruimte met voldoende vrije ruimtes aanbevolen, evenals om de patiënt te vragen om stil te blijven met de bovenste ledemaat anteriorly verhoogd door 90° voor alle scanduur om onnauwkeurigheden in de volumetrische detectie te voorkomen. Bovendien, om betere volumeacquisities te verkrijgen en de kwaliteit van het verworven beeld te optimaliseren, wordt aanbevolen om de 3DLS vele malen om de ledemaat te draaien vanuit alle weergaven. De overname mag alleen eindigen wanneer het volledige volumetrische beeld van de bovenste ledemaat is verworven en de gemiddelde aanschaftijd ongeveer 30 s is. Ondanks deze mogelijke nadelen in verband met de overnameprocedure wijzen deze gegevens over mislukte pogingen tot volumemeting echter op een relatief snelle leercurve van 3DLS-structuursensor, althans vergelijkbaar met CM. Samen al deze punten wijzen op belangrijke implicaties voor de implementatie van draagbare 3DLS-technieken in verschillende real-life klinische instellingen (d.w.z. ambulante of thuiszorg) en voor de mogelijke vermindering van de sanitaire kosten voor de gezondheid in termen van zowel personeels- als procedureskosten. Daarom kan de implementatie van structuursensoren in zowel diagnostische als therapeutische omgeving aanzienlijke klinische implicaties hebben voor lymfoedeembeheer en -revalidatie die de kapitaalrol van augmented reality-technologieën in bcrl-klinische work-up bevestigen, waar betrouwbare screening-, diagnostische en follow-uptools nodig zijn om het doel van precisiegeneeskunde te bereiken. Het is echter belangrijk op te merken dat dit protocol alleen aanzienlijke verbeteringen in de opwerkwijze van BCRL biedt voor geselecteerde groepen BCRL-patiënten, met name bij het vaststellen van een eerste beoordeling. Vandaar dat veel patiënten met lymfoedeem helaas aankomen in een behandelcentrum met aanzienlijke niveaus van zwelling en vaak met comorbide aandoeningen zoals obesitas. Verder moet ook worden opgemerkt dat de 3D-scanning altijd werd uitgevoerd na de CM. Het verschil in aankooptijd kan een leercurve weerspiegelen. Een andere beperking van deze studie wordt vertegenwoordigd door de randomisatie van de controlegroep, waar geen matching werd gemaakt voor de leeftijd van de patiënten. Anderzijds moet deze proefstudie worden beschouwd als een proof-of-principle.

Tot slot, de paradigma-verschuiving van het gebruik van augmented reality tools bij N > 1 borstkanker patiënten, in combinatie met een tumor-gebaseerde risico gelaagdheid zou een stap in de richting van precisie geneeskunde in BCRL klinisch management.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Geen.

Acknowledgments

Geen.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Structure sensor + Captevia V3.1 Rodin4D, Rodin SAS Three dimensional laser scanner

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  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).
Integratie van Augmented Reality Tools in borstkanker gerelateerde lymfoedeem prognosticatie en diagnose
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Invernizzi, M., Runza, L., De Sire, A., Lippi, L., Blundo, C., Gambini, D., Boldorini, R., Ferrero, S., Fusco, N. Integrating Augmented Reality Tools in Breast Cancer Related Lymphedema Prognostication and Diagnosis. J. Vis. Exp. (156), e60093, doi:10.3791/60093 (2020).More

Invernizzi, M., Runza, L., De Sire, A., Lippi, L., Blundo, C., Gambini, D., Boldorini, R., Ferrero, S., Fusco, N. Integrating Augmented Reality Tools in Breast Cancer Related Lymphedema Prognostication and Diagnosis. J. Vis. Exp. (156), e60093, doi:10.3791/60093 (2020).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter