Waiting
Login processing...

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

Medicine

Integrazione degli strumenti di realtà aumentata nella linfostica e diagnosi legate al cancro al seno

Published: February 6, 2020 doi: 10.3791/60093
Automatic Translation
1, 2, 1, 1, 3, 4, 5,6, 2,7, 2,7
1Physical and Rehabilitative Medicine, Department of Health Sciences, University of Eastern Piedmont "A. Avogadro", 2Division of Pathology, Fondazione IRCCS Ca' Granda, Ospedale Maggiore Policlinico, 3Division of Breast Surgery, Fondazione IRCCS Ca' Granda, Ospedale Maggiore Policlinico, 4Division of Medical Oncology, Fondazione IRCCS Ca' Granda, Ospedale Maggiore Policlinico, 5Division of Pathology, Maggiore della Carità Hospital, 6Department of Health Sciences, University of Eastern Piedmont "A. Avogadro", 7Department of Biomedical, Surgical, and Dental Sciences, University of Milan

Summary

Il linfedema correlato al cancro al seno è frequente nei sopravvissuti al cancro al seno, ma non ci sono linee guida ampiamente impiegate per la sua diagnosi e quantificazione. Qui, introduciamo un protocollo affidabile ed economico per definire, quantificare e confrontare il volume degli arti superiori nei pazienti con cancro al seno.

Abstract

Il linfedema correlato al cancro al seno (BCRL) è una condizione dannosa caratterizzata dall'accumulo di liquidi nell'arto superiore nei pazienti affetti da cancro al seno sottoposti a chirurgia ascellare e/o radiazioni. La sua eziologia è multifattoriale e include anche caratteristiche patologiche specifiche del tumore, come l'invasione linfovascolare (LVI) e l'estensione extranodale (ENE). Ad oggi, non sono disponibili linee guida ampiamente impiegate per la diagnosi precoce del BCRL. Qui, illustriamo un protocollo per una valutazione BCRL assistita digitalmente utilizzando uno scanner laser 3D (3DLS) e un tablet. È stato specificamente ottimizzato in una coorte di scoperta di pazienti ad alto rischio di cancro al seno. Questo studio fornisce un proof-of-principle che gli strumenti di realtà aumentata, come 3DLS, possono essere incorporati nel workup clinico di BCRL per consentire una diagnosi precisa, riproducibile, affidabile ed economica.

Introduction

Linfedema correlato al cancro al seno (BCRL) è la ritenzione di liquidi nell'estremità superiore che si verifica dopo la chirurgia ascellare e/o la radioterapia in circa il 20-80% dei pazienti affetti da cancro al seno con metastasi linfonodi (N>1)1,2,3. Questa condizione si traduce in gonfiore dell'arto con conseguente ridotta funzionalità, aumento del rischio di comorbidità, frustrazione, ansia, e depressione4,5. BCRL è attualmente considerato una minaccia di lunga data per i sopravvissuti al cancro al seno dato che può sorgere fino a 9 anni dopo l'intervento chirurgico6.

La patogenesi BCRL è oggetto di vivace dibattito tra gli specialisti del cancro al seno. Quindi, diversi studi hanno dimostrato che potrebbe essere correlato non solo agli interventi ascellari, ma anche ai trattamenti sistemici, come la chemioterapia a base di taxane e la terapia anti-HER27,8. Inoltre, ci sono recenti linee di prova che suggeriscono che le caratteristiche patologiche specifiche del tumore sono coinvolte nella sua patogenesi1,6,7. Per questo motivo, l'invasione di spazi linfovascolari alla periferia del tumore da cellule neoplastiche (invasione linfovascolare, LVI) e l'estensione della metastasi oltre la capsula del linfonodo (estensione extra-nodale, ENE) sono stati proposti come un'analisi complementare per la stratificazione del rischio BCRL6,7.

Nonostante le nuove intuizioni della biologia BCRL, la misurazione del volume del braccio rimane una fase fondamentale nella diagnosi e nel follow-up di questi pazienti9. Per questo compito, tuttavia, non esistono linee guida ampiamente adottate. La misurazione di circonferenze multiple sul braccio è stata tradizionalmente utilizzata per stimare il suo volume totale utilizzando la formula cono troncato10. Nonostante la sua affidabilità, tuttavia, questo metodo circonferenziale (CM) manca di sensibilità e riproducibilità, in particolare nel caso di irregolarità di forma del braccio11. Ultimamente, i metodi di realtà aumentata, come lo scanner laser tridimensionale (3DLS), sono emersi come strumenti promettenti per la misurazione del volume degli arti superiori12. Questa tecnologia è economica, user-friendly, riproducibile ed estremamente precisa anche in presenza di gibbousness e gonfiore12,13.

Lo scopo di questo studio era quello di valutare l'affidabilità di 3DLS rispetto al metodo circonferenziale per la diagnosi e la quantificazione della BCRL. Qui, un protocollo è dettagliato per le misurazioni in tempo reale del volume degli arti superiori per mezzo di 3DLS in pazienti con cancro al seno ad aumentato rischio di BCRL.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Questo studio è stato approvato dall'Institutional Review Boards delle Istituzioni degli Autori. Questo protocollo si applica al nodo positivo (cioè N>1 secondo il sistema di staging TNM)14 tumori al seno che mostrano LVI e/o ENE.

1. Misurazione del braccio in tempo reale

  1. Installare l'applicazione scaricabile gratuita (ad esempio, Captevia) su un tablet.
  2. Prendete un marcatore del colore con il massimo contrasto rispetto alla pelle del paziente (ad esempio, bianco, nero).
    1. Contrassegnare la pelle dell'arto superiore da analizzare utilizzando punti di riferimento a 5 cm a partire dal polso al gomito e dalla parte del gomito alla porzione prossimale del braccio. Disegnare le circonferenze sulla pelle dell'arto superiore da analizzare a livello di ogni punto di riferimento.
  3. Posizionare il paziente in posizione eretta in una stanza con spazio sufficiente per muoversi intorno a lei / lui. Sollevare l'arto superiore del paziente anteriormente di 90 gradi. Chiedere al paziente di rimanere ancora in questa posizione per tutta la durata della scansione.
    NOTA: In caso di difficoltà del paziente a mantenere questa posizione, è possibile utilizzare un supporto a livello della mano (ad esempio, un bastone).
  4. Agganciare e collegare il dispositivo 3DLS al tablet.
  5. Aprire l'applicazione dal tablet e inserire le credenziali del soggetto da esaminare all'interno del database del paziente.
    1. Fare clic su Connessione e quindi su per immettere un nuovo paziente. Inserisci il nome e il cognome del paziente insieme ad altre variabili anamnestiche preimpostate (come data di nascita, altezza, peso, ecc.) e altre come desiderato nello spazio dedicato.
  6. Fare clic sull'icona 3D. Selezionare l'area da esaminare modulando la distanza e le dimensioni del cubo che appare sullo schermo utilizzando 2 dita sul touch screen
  7. Fare clic su Scansione e avviare la scansione tridimensionale che incornicia l'arto superiore del paziente su tutti i piani dello spazio. Ruotare intorno all'arto da tutte le viste molte volte al fine di ottimizzare la qualità dell'immagine acquisita.
    NOTA: una buona acquisizione richiede un tempo medio di 30 secondi. Non allontanarsi di più di un metro dall'arto per essere esaminato. Non spostare la tavoletta troppo in fretta.
  8. Una volta completata l'acquisizione, premere Fatto. Se necessario, rivedere il modulo per valutare eventuali difetti di acquisizione o parte mancante.
  9. Selezionare l'acquisizione e premere l'icona in basso a destra dello schermo per inviare il file. Immettere un messaggio di posta elettronica a cui inviare il file e fare clic su Invia.
  10. Avviare il PC e scaricare il file di dati inviato via e-mail. Quindi inserire la chiave USB con la licenza software, fare doppio clic sull'icona del software, confermare il tipo di licenza selezionato e aprire il file di dati.
  11. Visualizzare la scansione e premere Crea nuovo paziente. Assegnare un nome al file del paziente, selezionare la destinazione in cui salvare il file e premere Salva.
  12. Selezionare File nell'angolo in alto a sinistra. Selezionare il file del paziente precedentemente denominato.
  13. Selezionare la scansione e premere Estrai per estrarre la scansione. Selezionare la scansione estratta e premere Pulizia.
  14. Selezionare l'immagine. Pulire la forma orientandola nello spazio (asse x, y e z). Tagliare tutti i segmenti inclusi nella scansione sui vari assi (x, y e z). Sarà anche possibile visualizzare eventuali segni di pelle inclusi nella scansione per tagliare con maggiore precisione la scansione. Convalidare la figura di taglio.
  15. Assegnare un nome alla forma ottenuta dalla scansione. Premere Crea una nuova forma.
  16. Orientare l'asse della forma sui 3 piani del vano e premere Fine.
  17. Selezionare il modulo elaborato e premere Apri: il software fornirà il volume totale del modulo elaborato.
  18. Calcolare il volume delle diverse sezioni, premere Volume. Spostare e selezionare il margine superiore e inferiore della sezione da cui estrarre il volume.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Questo è stato uno studio pilota monocieco, randomizzato controllato che coinvolge individui adulti. I criteri di inclusione erano i seguenti: 1) giovani adulti di età >18 e <45 anni; 2) peso normale (indice di massa corporea, BMI, >18 e <25 kg/m2); 3) assenza di qualsiasi tipo di lesione cutanea a livello superiore degli arti; 4) assenza di traumi e/o qualsiasi tipo di condizione in grado di modificare la struttura e il volume del braccio. Criteri di esclusione: 1) comorbidità cardiovascolari; 2) malattie vascolari che coinvolgono l'arto superiore; 3) condizioni patologiche a livello tiroide e renale; 4) presenza di linfedema; 5) condizioni oncologiche precedenti o attive. Inoltre, un ulteriore gruppo di donne affette da BCRL (fase II-III) ha fatto riferimento all'unità di riabilitazione oncologica del dipartimento di medicina fisica e riabilitativa dell'Ospedale Universitario di Novara è stato iscritto per un'analisi preliminare. I partecipanti sono stati adeguatamente informati sugli obiettivi della ricerca, delle procedure di test, del trattamento dei dati personali e della possibilità di recesso in qualsiasi momento. Il consenso informato scritto è stato ottenuto da ogni argomento prima di prendere parte all'esperimento e tutte le procedure sono state condotte secondo i principi della Dichiarazione di Helsinki. Il diagramma di flusso dello studio è rappresentato nella Figura 1.

Trenta adulti sani (14 maschi e 16 femmine, età media 27,6 x 9,8 anni), con un indice medio di massa corporea (BMI) di 22,7 x 2,9 kg/m2 (Gruppo A) e 30 pazienti con cancro al seno (età media 57,9, 13,8 anni), con un BMI medio di 26,6 x 4,6 kg/m2,che in seguito hanno sviluppato BCRL (Gruppo B) da giugno 2017 a gennaio 2081. Le caratteristiche demografiche della popolazione dello studio sono riportate nella Tabella 1. Dopo l'iscrizione, tutti i pazienti sono stati valutati casualmente da uno dei due lynphotherapists con più di 20 anni di esperienza in trattamenti di disturbo del linfedema che hanno eseguito tutti gli esperimenti. Le misurazioni del volume delle braccia sono state eseguite utilizzando entrambi i metodi CM e LS3D (Figura 2). Ogni esaminatore ha eseguito due volte la misurazione dell'arto superiore CM e LS3D per un totale di quattro misurazioni per ciascun soggetto (è stato utilizzato il valore medio delle due valutazioni CM e LS3D).

Nei gruppi A e B, sia CM che 3DLS hanno mostrato elevati livelli di riproducibilità tra operatori e intraoperatori, con una media r2 di 0,99 per entrambe le tecniche (Tabella 2, Tabella 3). Di conseguenza, il valore medio dei calcoli di volume 3DLS ha mostrato una forte correlazione con quelli di CM nel gruppo A (r2 - 0,99; p < 0.0001), come illustrato nella Figura 3a, confermato dal grafico Bland-Altman che mostra l'elevato livello di accordo e la coerenza delle due diverse misure (Figura 3b). Nel gruppo B, il metodo ha mostrato una forte correlazione tra operatori e intraoperatori con CM (r2 - 0,99; p < 0,0001). Inoltre, sebbene sia stata osservata una correlazione significativa (p < 0,001) tra la valutazione inter-operatore delle differenze totali dei volumi degli arti prima e dopo un trattamento decongestivo complesso per entrambe le tecniche nelle donne BCRL, è interessante notare che la correlazione 3DLS era superiore a CM (r2 x 0,85 vs r2 x 0,62) (vedi Figura 3c per ulteriori dettagli). Infine, 3DLS è stato significativamente più veloce di CM, con un tempo totale di 202 x 27 s (compresa l'acquisizione e l'elaborazione digitale) contro 293 x 17 s (p < 0.0001). Durante l'intero periodo di studio non sono stati registrati cCM o 3DLS relativi al controllo di abbandono e l'effetto percepito globale (GPE)15 della tecnica 3DLS valutata su una scala likert ordinale a 4 punti ha mostrato ottimi risultati: 4,5 per gli operatori e 4,6 per i pazienti.

Adulti sani (n. 30) Donne BCRL (n.30)
Età (anni) 27,6 x 9,8 57,9 x 13,8
BMI (kg/m2) 22,7 x 2,9 26,6 x 4,6
Sesso (femminile/maschio) 16/14 30/0
Livello di attività fisica (n, %)
Nessuno 6 (20.0) 7 (23.3)
bassoun 10 (3.3) 16 (53.3)
mediob 9 (30.0) 5 (16.7)
altac 5 (16.7) 2 (6.7)
Chirurgia (quadrantectomia/mastectomia) 0/0 17/13
Le variabili continue sono espresse come mezzi: deviazioni standard, variabili categoriche come conteggi (percentuali) e rapporti come x/y. Abbreviazioni: BCRL: linfedema correlato al cancro al seno; Indice di massa corporea.
Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità. Raccomandazioni globali sull'attività fisica per la salute. Ginevra, Organizzazione Mondiale della Sanità, 2010; a: <150 minuti di attività fisica aerobica a intensità moderata (o <75 minuti di intensità vigorosa) durante la settimana o una combinazione equivalente di attività a intensità moderata e vigorosa; b: 150 - 300 minuti di attività fisica aerobica a intensità moderata (o 75-150 minuti di intensità vigorosa) fisico aerobica per tutta la settimana o una combinazione equivalente di attività a intensità moderata e vigorosa; c: >300 minuti di attività fisica aerobica a intensità moderata (o >150 minuti di intensità vigorosa) per tutta la settimana o una combinazione equivalente di attività a intensità moderata e vigorosa.

Tabella 1: Caratteristiche anamnestiche e demografiche della popolazione di studio.

Adulti sani (n. 30)
Analisi intraoperatori Analisi tra operatori
Operatore A Operatore B Operatore A Operatore B
1st misura 2a misura r2 1st misura 2a misura r2 Significare Significare r2
V1 (dm3) 0,14 x 0,05 0,14 x 0,05 0.99 0,14 x 0,05 0,14 x 0,05 0.99 0,14 x 0,05 0,14 x 0,05 0.99
V2 (dm3) 0,15 - 0,04 0,14 x 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 x 0,11 0,35 x 0,11 0.99 0,35 x 0,11 0,35 x 0,11 0.99 0,35 x 0,11 0,35 x 0,11 0.99
V avambraccio (dm3) 1,04 x 0,24 1,04 x 0,24 0.99 1,04 x 0,24 1,04 x 0,24 0.99 1,04 x 0,24 1,04 x 0,24 0.99
Braccio A (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
Donne BCRL (n.30)
Analisi intraoperatori Analisi tra operatori
Operatore A Operatore B Operatore A Operatore B
1st misura 2a misura r2 1st misura 2a misura r2 Significare Significare r2
V1 (dm3) 0,14 x 0,05 0,14 x 0,05 0.99 0,14 x 0,05 0,14 x 0,05 0.99 0,14 x 0,05 0,14 x 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 x 0,10 0,34 x 0,10 0.99 0,34 x 0,10 0,34 x 0,10 0.99 0,34 x 0,10 0,34 x 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 x 0,11 0,38 x 0,11 0.99 0,38 x 0,11 0,38 x 0,11 0.99 0,38 x 0,11 0,38 x 0,11 0.98
V7 (dm3) 0,44 x 0,12 0,44 x 0,12 0.99 0,44 x 0,12 0,44 x 0,12 0.99 0,44 x 0,12 0,44 x 0,12 0.99
V8 (dm3) 0,48 x 0,15 0,48 x 0,15 0.99 0,48 x 0,16 0,48 x 0,16 0.99 0,48 x 0,16 0,48 x 0,16 0.99
V avambraccio (dm3) 1,30 x 0,41 1,30 x 0,41 0.99 1,31 x 0,41 1,31 x 0,41 0.99 1,31 x 0,41 1,31 x 0,41 0.99
Braccio A (dm3) 1,29 x 0,38 1,29 x 0,38 0.99 1,30 x 0,38 1,30 x 0,38 0.99 1,30 x 0,38 1,30 x 0,38 0.99
V tot (dm3) 2,60 x 0,77 2,60 x 0,77 0.99 2.61 - 0,76 2.61 - 0,76 0.99 2.61 - 0,76 2.61 - 0,76 0.99
I dati sono espressi come mezzi : deviazioni standard. Abbreviazioni: CM: metodo circonferenziale; BCRL: linfedema correlato al cancro al seno; r2: R2di Pearson ; V: volume.

Tabella 2: Analisi intra e interoperatoria del metodo circonferenziale negli adulti sani e nelle donne BCRL.

Adulti sani (n. 30)
Analisi intraoperatori Analisi tra operatori
Operatore A Operatore B Operatore A Operatore B
1st misura 2a misura r2 1st misura 2a misura r2 Significare Significare r2
V1 (dm3) 0,13 - 0,05 0,13 - 0,05 0.99 0,14 x 0,06 0,14 x 0,06 0.99 0,13 - 0,05 0,14 x 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 x 0,10 0,32 - 0,10 0.99 0,33 x 0,10 0,33 x 0,10 0.99 0,33 x 0,10 0,33 x 0,10 0.99
V avambraccio (dm3) 1,02 x 0,25 1,02 x 0,25 0.99 1,02 x 0,25 1,02 x 0,25 0.99 1,02 x 0,25 1,02 x 0,25 0.99
Braccio A (dm3) 0,89 x 0,26 0,89 x 0,26 0.99 0,90 - 0,26 0,90 - 0,26 0.99 0,89 x 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
Donne BCRL (n.30)
Analisi intraoperatori Analisi tra operatori
Operatore A Operatore B Operatore A Operatore B
1st misura 2a misura r2 1st misura 2a misura r2 Significare Significare 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 x 0,10 0,28 x 0,10 0.99 0,28 x 0,10 0,28 x 0,10 0.99 0,28 x 0,10 0,28 x 0,10 0.99
V4 (dm3) 0,34 x 0,11 0,34 x 0,11 0.99 0,34 x 0,11 0,34 x 0,11 0.99 0,34 x 0,11 0,34 x 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 x 0,12 0,43 x 0,12 0.99 0,43 x 0,12 0,43 x 0,12 0.99 0,43 x 0,12 0,43 x 0,12 0.99
V8 (dm3) 0,46 x 0,15 0,46 x 0,15 0.99 0,46 x 0,15 0,46 x 0,15 0.99 0,46 x 0,15 0,46 x 0,15 0.99
V avambraccio (dm3) 1,31 x 0,45 1,31 x 0,45 0.99 1,32 x 0,45 1,32 x 0,45 0.99 1,32 x 0,45 1,32 x 0,45 0.99
Braccio A (dm3) 1,26 x 0,37 1,26 x 0,37 0.99 1,27 x 0,37 1,27 x 0,37 0.99 1,27 x 0,37 1,27 x 0,37 0.99
V tot (dm3) 2,58 x 0,79 2,58 x 0,79 0.99 2,59 x 0,79 2,59 x 0,79 0.99 2,59 x 0,79 2,59 x 0,79 0.99
I dati sono espressi come mezzi : deviazioni standard. Abbreviazioni: scansione laser tridimensionale LS3D; BCRL: linfedema correlato al cancro al seno; r2: R2di Pearson ; V: volume.

Tabella 3: Analisi intra e interoperatoria della scansione laser 3D in adulti sani e donne BCRL.

Figure 1
Figura 1: diagramma di flusso dello studio. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 2
Figura 2: Scansione laser tridimensionale dell'arto superiore in BCRL. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figure 3
Figura 3: Analisi comparative tra il metodo 3D di scansione laser e quello circonferenziale. (a) Correlazione tra scansione laser 3D e metodo circonferenziale; (b) Grafico Bland-Altman che mostra il livello di accordo e la coerenza delle diverse misurazioni; (c) Correlazione tra l'analisi dell'operatore inter-tasso in termini di differenze di volume totale degli arti prima e dopo il trattamento riabilitativo sia del metodo circonferenziale che della scansione laser 3D nei pazienti con linfedema correlato al cancro al seno. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

L'uso di uno strumento accurato e affidabile per la misurazione del volume degli arti è obbligatorio nei sopravvissuti al cancro al seno, dato che una diagnosi precoce di BCRL è correlata a risultati migliori. Inoltre, l'identificazione di individui ad alto rischio dovrebbe considerare non solo i dati clinici e chirurgici, ma anche le caratteristiche patologiche specifiche del tumore. Questo studio dimostra la riproducibilità e l'affidabilità di un nuovo dispositivo 3DLS portatile nella misurazione del volume degli arti superiori sia in soggetti sani che in donne BCRL con caratteristiche ad alto rischio. Questo metodo è sicuro, indolore, conveniente e può essere effettuato nella maggior parte delle istituzioni in grandi coorti di pazienti.

Lo scopo di uno scanner 3D è quello di creare una nuvola di punti di forme geometriche sulla superficie del soggetto, che rappresentano il modello 3D. In particolare, la tecnologia 3DLS impiega un meccanismo di triangolazione che proietta un punto laser in un oggetto (in questo caso, l'arto superiore), quindi il sensore misura la distanza dalla superficie dell'oggetto. Questo nuovo protocollo standardizzato basato sulla realtà aumentata mostra che 3DLS è una tecnica promettente per la misurazione rapida del volume, non solo in ambienti sanitari. I risultati ottenuti sia in soggetti sani che in pazienti BCRL sono intriganti considerando la relativa rapidità, precisione e riproducibilità di questo dispositivo. Uno dei principali punti critici di questo protocollo è legato alla procedura di acquisizione 3DLS che può portare a immagini incomplete/errate o errori nella quantificazione dei volumi degli arti superiori. Per superare questo inconveniente, si raccomanda l'acquisizione in una stanza con ampi spazi liberi, nonché per chiedere al paziente di rimanere fermo con l'arto superiore anteriormente sollevato di 90 gradi per tutte le durate della scansione per evitare imprecisioni nel rilevamento volumetrico. Inoltre, al fine di ottenere migliori acquisizioni di volume e per ottimizzare la qualità dell'immagine acquisita si consiglia di ruotare il 3DLS intorno all'arto da tutte le viste molte volte. L'acquisizione deve terminare solo quando l'intera immagine volumetrica dell'arto superiore è stata acquisita e il tempo medio di acquisizione è di circa 30 s. Tuttavia, nonostante questi potenziali inconvenienti relativi alla procedura di acquisizione, questi dati sui tentativi di misura del volume non riusciti suggeriscono una curva di apprendimento relativamente veloce del sensore di struttura 3DLS, almeno paragonabile a CM. Pertanto, l'implementazione del sensore di struttura sia in ambito diagnostico che terapeutico potrebbe avere implicazioni cliniche significative per la gestione e la riabilitazione del linfedema che confermano il ruolo patrimonio capitale delle tecnologie di realtà aumentata nella lavorazione clinica BCRL, dove sono necessari strumenti affidabili di screening, diagnostica e follow-up per raggiungere l'obiettivo della medicina di precisione. È importante notare, tuttavia, che questo protocollo fornisce miglioramenti sostanziali nell'accumulo di BCRL solo per gruppi selezionati di pazienti BCRL, in particolare nell'impostazione di una valutazione iniziale. Quindi, molti pazienti con linfedema purtroppo arrivano in un centro di trattamento con livelli significativi di gonfiore e spesso con condizioni di comorbidità come l'obesità. Inoltre, va anche notato che la scansione 3D è stata sempre eseguita dopo il CM. La differenza nel tempo di acquisizione può riflettere una curva di apprendimento. Un'altra limitazione di questo studio è rappresentata dalla randomizzazione del gruppo di controllo, dove non è stata fatta alcuna corrispondenza per l'età dei pazienti. D'altra parte, questo studio pilota dovrebbe essere considerato un proof-of-principle.

In conclusione, il cambiamento di paradigma dell'utilizzo di strumenti di realtà aumentata nei pazienti affetti da cancro al seno N>1, insieme a una stratificazione del rischio basata sul tumore, rappresenterebbe un passo verso la medicina di precisione nella gestione clinica di BCRL.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Nessuno.

Acknowledgments

Nessuno.

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).

Tags

Medicina Problema 156 linfedema correlato al cancro al seno cancro al seno scanner laser 3D invasione linfovascolare estensione extranodale dissezione dei linfonodi ascellari
Integrazione degli strumenti di realtà aumentata nella linfostica e diagnosi legate al cancro al seno
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Invernizzi, M., Runza, L., De Sire,… 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