Login processing...

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

Medicine

Integration augmented reality værktøjer i brystkræft relaterede Lymphedema Prognostication og diagnose

doi: 10.3791/60093 Published: February 6, 2020

Summary

Brystkræft relateret Lymphedema er hyppige i brystkræft overlevende, men der er ikke almindeligt anvendtretningslinjer for sin diagnose og kvantificering. Her introducerer vi en pålidelig og omkostningseffektiv protokol til at definere, kvantificere og sammenligne overekstremiteten hos brystkræftpatienter.

Abstract

Brystkræft relateret Lymphedema (BCRL) er en skadelig tilstand karakteriseret ved væskeophobning i overekstremiteten hos brystkræftpatienter udsat for aksillær kirurgi og / eller stråling. Dens ætiologi er multifaktoriel og omfatter også tumor-specifikke patologiske træk, såsom lymfovaskulær invasion (LVI) og extranodal forlængelse (ENE). Til dato er der ingen bredt anvendte retningslinjer for tidlig diagnosticering af BCRL. Her illustrerer vi en protokol for en digitalt assisteret BCRL-vurdering ved hjælp af en 3D-laserscanner (3DLS) og en tabletcomputer. Det er blevet specifikt optimeret i en opdagelse kohorte af høj-risiko brystkræftpatienter. Denne undersøgelse giver et bevis på princippet om, at augmented reality værktøjer, såsom 3DLS, kan indarbejdes i den kliniske workup af BCRL at give mulighed for en præcis, reproducerbar, pålidelig og billig diagnose.

Introduction

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

Brystkræft relateret Lymphedema (BCRL) er væskeophobning i den øvre ende forekommer efter aksillær kirurgi og / eller strålebehandling i ca 20-80% af brystkræftpatienter med lymfeknude metastaser (N>1)1,2,3. Denne betingelse resulterer i hævelse af lemmer med efterfølgende reduceret funktionalitet, øget risiko for comorbiditeter, frustration, angst, og depression4,5. BCRL er i øjeblikket betragtes som en langvarig trussel mod brystkræft overlevende i betragtning af, at det kan opstå op til 9 år efter operationen6.

BCRL patogenese er et emne for livlig debat blandt brystkræft specialister. Derfor har flere undersøgelser vist, at det kunne være relateret ikke kun til aksillær interventioner, men også til systemiske behandlinger, såsom taxanes-baseret kemoterapi og anti-HER2 terapi7,8. Endvidere, der er de seneste linjer af beviser for, at tumor-specifikke patologiske egenskaber er involveret i sin patogenese1,6,7. Af denne grund, invasionen af lymfovaskulære rum i periferien af tumoren af nyoplastiske celler (lymfovaskulær invasion, LVI) og forlængelse af metastase ud over lymfeknude kapsel (ekstra-nodal udvidelse, ENE) er blevet foreslået som en supplerende analyse for BCRL risiko stratificering6,7.

På trods af den nye indsigt i BCRL biologi, arm volumen måling forbliver en hjørnesten fase i diagnosticering og opfølgning af disse patienter9. Til denne opgave er der imidlertid ikke bredt vedtagne retningslinjer. Målingen af flere omkreds på tværs af armen har traditionelt været anvendt til at estimere dens samlede volumen ved hjælp af den afkortede kegleformel10. På trods af pålideligheden mangler denne circumferential metode (CM) imidlertid følsomhed og reproducerbarhed, navnlig i tilfælde af uregelmæssigheder i armform11. Sidst, augmented reality metoder, såsom tre-dimensionelle laser scanner (3DLS), har vist sig som lovende værktøjer til måling af overekstremiteten volumen12. Denne teknologi er billig, brugervenlig, reproducerbar, og yderst præcis også i overværelse af gibbousness og hævelse12,13.

Formålet med denne undersøgelse var at vurdere pålideligheden af 3DLS i forhold til den circumferential metode til BCRL diagnose og kvantificering. Her, en protokol er detaljeret for real-time målinger af overekstremiteten volumen ved hjælp af 3DLS hos brystkræftpatienter med øget risiko for 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

Denne undersøgelse blev godkendt af de institutionelle klagenævn fra forfatternes institutioner. Denne protokol gælder for node-positive (dvs. N>1 i henhold til TNM iscenesættelse system)14 brystkræft viser LVI og / eller ENE.

1. Realtidarmmålinger

  1. Installer det gratis program, der kan downloades (f.eks.
  2. Tag en markør for den højeste kontrastfarve sammenlignet med patientens hud (f.eks. hvid, sort).
    1. Markér huden på overekstremiteten, der skal analyseres ved hjælp af punkt-landemærker på 5 cm startende fra håndled til albuen, og fra albue til proksimale del af armen. Tegn omkredsen på huden af overekstremiteten, der skal analyseres på niveau med hvert vartegn.
  3. Placer patienten i en opretstående stilling i et rum med tilstrækkelig plads til at bevæge sig rundt om hende / ham. Hæv patientens overekstremitet anteriorly med 90°. Bed patienten om at forblive stadig i denne position for alle scanningsvarigheden.
    BEMÆRK: I tilfælde af patientens vanskeligheder med at opretholde denne position, kan der anvendes en støtte i håndniveau (f.eks. en pind).
  4. Krog og knyt 3DLS-enheden til tabletten.
  5. Åbn programmet fra tabletten, og angiv det emnes legitimationsoplysninger, der skal undersøges i patientdatabasen.
    1. Klik på Forbindelse, og klik derefter på + for at indtaste en ny patient. Indtast patientens navn og efternavn sammen med andre forudindstillede anamnestiiske variabler (såsom fødselsdato, højde, vægt, osv.) og andre som ønsket i det dedikerede rum.
  6. Klik på 3D-ikonet. Vælg det område, der skal undersøges, ved at modulere afstanden og størrelsen af den kube, der vises på skærmen, ved hjælp af 2 fingre på berøringsskærmen
  7. Klik på Scan og start den tredimensionale scanning indramning overekstremiteten af patienten på alle fly i rummet. Roter rundt om lemmerne fra alle synspunkter mange gange for at optimere kvaliteten af det erhvervede billede.
    BEMÆRK: En god erhvervelse tager i gennemsnit tid på 30 sekunder. Må ikke omstrejfende mere end en meter fra lemmer, der skal undersøges. Flyt ikke tabletten for hurtigt.
  8. Når købet er gennemført, skal du trykke på Udført. Hvis det er nødvendigt, skal du revidere formularen for at vurdere eventuelle anskaffelsesfejl eller manglende del.
  9. Vælg anskaffelsen, og tryk på ikonet nederst til højre på skærmen for at sende filen. Angiv en mail, der skal sendes filen til, og klik på Send.
  10. Start pc'en, og hent den datafil, der sendes via e-mail. Indsæt derefter USB-tasten med softwarelicensen, dobbeltklik på softwareikonet, bekræft den valgte licenstype, og åbn datafilen.
  11. Få vist scanningen, og tryk på Opret ny patient. Navngiv patientens fil, vælg destinationen for at gemme filen, og tryk på Gem.
  12. Vælg Filer i øverste venstre hjørne. Vælg patientens fil, der tidligere er navngivet.
  13. Vælg scanningen, og tryk på Uddrag for at udtrække scanningen. Vælg den udtrukne scanning, og tryk på Rengøring.
  14. Vælg billedet. Rengør formen ved at orientere den i rummet (x, y og z akse). Afskær alle segmenter, der indgår i scanningen på de forskellige akser (x, y og z). Det vil også være muligt at se eventuelle hudmærker inkluderet i scanningen til mere præcist at skære scanningen. Valider snitfiguren.
  15. Navngiv den figur, der er hentet fra scanningen. Tryk på Opret en ny figur.
  16. Orienter formaksen på rummets 3 planer, og tryk på End.
  17. Vælg den behandlede formular, og tryk på Åbn: Softwaren vil give den samlede mængde af den behandlede formular.
  18. Beregn lydstyrken for forskellige sektioner, tryk på Lydstyrke. Flyt og vælg den øvre og nedre margen i den sektion, hvorfra diskenheden skal udtrækkes.

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

Dette var en pilot single-blind, randomiseret kontrolleret undersøgelse, der involverer voksne personer. Inklusionskriterier var følgende: 1) unge voksne i alderen >18 og <45 år; 2) normal vægt (body mass index, BMI, >18 og <25 kg/m2); 3) fravær af nogen form for hudlæsion på overekstremitetniveau; 4) fravær af traumer og / eller nogen form for tilstand i stand til at ændre arm struktur og volumen. Udelukkelseskriterierne: 1) hjerte-kar-comorbiditeter; 2) vaskulære sygdomme, der involverer overekstremiteten; 3) patologiske tilstande ved skjoldbruskkirtlen og nyreniveau; 4) tilstedeværelse af Lymphedema; 5) tidligere eller aktive onkologiske tilstande. Desuden henviste en yderligere gruppe kvinder, der var berørt af BCRL (fase II-III), til onkologiske rehabiliteringsenhed for afdelingen for fysisk og rehabiliterende medicin på universitetshospitalet i Novara blevet indskrevet til en foreløbig analyse. Deltagerne blev ordentligt informeret om målene for forskning, testprocedurer, behandling af personoplysninger og muligheden for tilbagetrækning til enhver tid. Der blev indhentet skriftligt informeret samtykke fra hvert emne, inden de deltog i forsøget, og alle procedurer blev udført i overensstemmelse med principperne i Helsingfors-erklæringen. Undersøgelsens rutediagram er repræsenteret i figur 1.

Tredive raske voksne (14 mænd og 16 kvinder, gennemsnitsalder 27,6 ± 9,8 år) med et gennemsnitligt body mass index (BMI) på 22,7 ± 2,9 kg/m2 (gruppe A) og 30 brystkræftpatienter (gennemsnitsalder 57,9 ± 13,8 år) med et gennemsnitligt BMI på 26,6 ± 4,6 kg/m2, som senere udviklede BCRL (gruppe B), blev indskrevet fra juni 2017 til januar 2018. Undersøgelsens befolknings demografiske karakteristika fremgår af tabel 1. Efter tilmelding, alle patienter blev tilfældigt evalueret af en af de to lynphoterapeuter med mere end 20 års erfaring i Lymphedema lidelse behandlinger, der udførte alle eksperimenter. Armvolumenmålinger blev udført ved hjælp af både CM- og LS3D-metoder (figur 2). Hver eksaminator udførte to gange måling af både CM og LS3D for i alt fire målinger for hvert emne (gennemsnitsværdien af de to CM- og LS3D-evalueringer blev anvendt).

I gruppe A og B viste både CM og 3DLS et højt niveau af reproducerbarhed mellem og inden for operatøren med en gennemsnitlig r2 på 0,99 for begge teknikker(tabel 2, tabel 3). Den gennemsnitlige værdi af 3DLS-volumenberegningerne viste derfor en stærk sammenhæng med cm i gruppe A (r2 = 0,99; p < 0,0001), som vist i figur 3a, bekræftet af Bland-Altman-plottet, der viser det høje niveau af enighed og sammenhængen i de to forskellige målinger (figur 3b). I gruppe B viste metoden en stærk sammenligning mellem og inden for operatøren med CM (r2 = 0,99; p < 0,0001). Selv om det blev observeret en signifikant (p < 0,001) sammenhæng mellem inter-operatør vurdering af samlede lemmer mængder forskelle før og efter komplekse dekongestant behandling for begge teknikker hos BCRL kvinder, er det interessant at rapportere, at 3DLS korrelation var højere end CM (r2 = 0,85 vsr 2 = 0,62) (se figur 3c for yderligere detaljer). Endelig var 3DLS betydeligt hurtigere end CM med en samlet tid på 202 ± 27 s (herunder anskaffelse og digital behandling) mod 293 ± 17 s (p < 0,0001). I hele studieperioden blev der ikke registreret cm- eller 3DLS-teknikker relaterede frafald i begge grupper og den globale opfattede effekt (GPE)15 af 3DLS-teknikken, der er klassificeret på en ordinal 4-punkts Likert-skala, viste meget gode resultater: 4,5 for operatørerne og 4,6 for patienterne.

Raske voksne (n=30) BCRL kvinder (n=30)
Alder (år) 27,6 ± 9,8 57,9 ± 13,8
BMI (kg/m2) 22,7 ± 2,9 26,6 ± 4,6
Køn (kvinde/mand) 16/14 30/0
Fysisk aktivitet (n, %)*
Ingen 6 (20.0) 7 (23.3)
laven 10 (3.3) 16 (53.3)
mediumb 9 (30.0) 5 (16.7)
højc 5 (16.7) 2 (6.7)
Kirurgi (kvadrantektomi/mastektomi) 0/0 17/13
Kontinuerlige variabler udtrykkes som middel ± standardafvigelser, kategoriske variabler som tællinger (procenter) og forhold som x/y. Forkortelser: BCRL: brystkræftrelateret lymphedema; BMI = Body Mass Index.
*: Ifølge Verdenssundhedsorganisationen. Globale anbefalinger om fysisk aktivitet for sundhed. Genève, Verdenssundhedsorganisationen, 2010; a: <150 minutters moderat intensitet (eller <75 minutters kraftig intensitet) aerob fysisk aktivitet hele ugen eller en tilsvarende kombination af moderat og kraftig intensitetaktivitet b: 150 - 300 minutter med moderat intensitet (eller 75-150 minutters kraftig intensitet) aerob fysisk aktivitet hele ugen eller en tilsvarende kombination af moderat og kraftig intensitetaktivitet c: >300 minutters moderat intensitet (eller >150 minutters kraftig intensitet) aerob fysisk aktivitet hele ugen eller en tilsvarende kombination af moderat og kraftig intensitetaktivitet.

Tabel 1: Undersøgelsens befolknings anamnesticielle og demografiske karakteristika.

Raske voksne (n=30)
Analyse af intraoperatør Analyse af operatører
Operatør A Operatør B Operatør A Operatør B
1. foranstaltning 2. foranstaltning r2 1. foranstaltning 2. foranstaltning r2 Mener Mener 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 underarm (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 kvinder (n=30)
Analyse af intraoperatør Analyse af operatører
Operatør A Operatør B Operatør A Operatør B
1. foranstaltning 2. foranstaltning r2 1. foranstaltning 2. foranstaltning r2 Mener Mener 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 underarm (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
Data udtrykkes som middel ± standardafvigelser. Forkortelser: CM: circumferential metode; BCRL: brystkræft relateret Lymphedema; r2: Pearson's r2; V: volumen.

Tabel 2: Intra- og inter-operatør analyse af circumferential metode hos raske voksne og BCRL kvinder.

Raske voksne (n=30)
Analyse af intraoperatør Analyse af operatører
Operatør A Operatør B Operatør A Operatør B
1. foranstaltning 2. foranstaltning r2 1. foranstaltning 2. foranstaltning r2 Mener Mener 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 underarm (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 kvinder (n=30)
Analyse af intraoperatør Analyse af operatører
Operatør A Operatør B Operatør A Operatør B
1. foranstaltning 2. foranstaltning r2 1. foranstaltning 2. foranstaltning r2 Mener Mener 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 underarm (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
Data udtrykkes som middel ± standardafvigelser. Forkortelser: LS3D tredimensionel laserscanning; BCRL: brystkræft relateret Lymphedema; r2: Pearson's r2; V: volumen.

Tabel 3: Intra- og inter-operatør analyse af laserscanning 3D hos raske voksne og BCRL kvinder.

Figure 1
Figur 1: Studierutediagram. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 2
Figur 2: Tredimensionel laserscanning af overekstremiteten i BCRL. Klik her for at se en større version af denne figur.

Figure 3
Figur 3: Sammenlignende analyser mellem laserscanning 3D og circumferential metode. a) Sammenhæng mellem laserscanning 3D og omkredsmetode b) Bland-Altman-plot, der viser graden af enighed og sammenhængen i de forskellige målinger c) Sammenhæng mellem analyse af inter-rater-operatør med hensyn til de samlede forskelle i legemsvolumen før og efter rehabiliterende behandling af både circumferential metode og laserscanning 3D hos patienter med tarmkræft. Klik her for at se en større version af denne figur.

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

Brugen af en nøjagtig og pålidelig værktøj til lemmer volumenmåling er obligatorisk i brystkræft overlevende, da en tidlig diagnose af BCRL er relateret til forbedrede resultater. Desuden bør identifikationen af højrisikopersoner ikke kun overveje kliniske og kirurgiske data, men også tumorspecifikke patologiske træk. Denne undersøgelse viser reproducerbarhedog pålidelighed af en ny bærbar 3DLS enhed i overekstremitetvolumen måling både hos raske forsøgspersoner og i en BCRL kvinder med høj-risiko funktioner. Denne metode er sikker, smertefri, omkostningseffektiv og kan udføres i de fleste institutioner i store kohorter af patienter.

Formålet med en 3D-scanner er at skabe en punktsky af geometriske former på overfladen af motivet, som repræsenterer 3D-modellen. Især 3DLS teknologi beskæftiger en trianguleringsmekanisme projicere en laser prik i et objekt (i dette tilfælde, overekstremiteten), så sensoren måler afstanden til overfladen af objektet. Denne nye standardiserede augmented reality-baserede protokol viser, at 3DLS er en lovende teknik til hurtig volumenmåling, ikke kun i sanitære indstillinger. Resultater opnået hos både raske forsøgspersoner og BCRL patienter er spændende i betragtning af den relative hurtighed, nøjagtighed og reproducerbarhed af denne enhed. Et af de vigtigste kritiske punkter i denne protokol er relateret til 3DLS erhvervelse procedure, som kan føre til ufuldstændige / forkerte billeder eller fejl i overekstremiteten mængder kvantificering. For at overvinde denne ulejlighed anbefales erhvervelsen i et rum med rigelige frie rum, samt at bede patienten om at forblive stille med overekstremiteten anteriorly rejst af 90 ° for alle scanning varighed for at undgå unøjagtigheder i volumetriske detektion. For at opnå bedre volumenerhvervelser og optimere kvaliteten af det erhvervede billede anbefales det desuden at rotere 3DLS rundt om lemmerne fra alle synspunkter mange gange. Erhvervelsen bør kun ende, når hele det volumetriske billede af overekstremiteten er erhvervet, og den gennemsnitlige anskaffelsestid er omkring 30 s. På trods af disse potentielle ulemper i forbindelse med anskaffelsesproceduren tyder disse data om mislykkede mængdemåleforsøg imidlertid på en relativt hurtig indlæringskurve på 3DLS-struktursensor, i det mindste sammenlignelige med CM. Samlet set tyder alle disse punkter på vigtige konsekvenser for gennemførelsen af bærbare 3DLS-teknikker i forskellige kliniske miljøer i det virkelige liv (dvs. ambulant eller hjemmepleje) og for den potentielle reduktion af sundhedssanitære omkostninger med hensyn til både personale- og procedureomkostninger. Derfor kan struktursensorimplementering i både diagnostisk og terapeutisk indstilling have betydelige kliniske konsekvenser for Lymphedema management og rehabilitering, der bekræfter augmented reality-teknologiers kapitalrolle i BCRL's kliniske arbejde, hvor der er behov for pålideligscreening, diagnosticering og opfølgningsværktøjer for at nå målet om præcisionsmedicin. Det er imidlertid vigtigt at bemærke, at denne protokol kun giver væsentlige forbedringer i oparbejdningen af BCRL for udvalgte grupper af BCRL-patienter, navnlig i forbindelse med fastsættelsen af en indledende vurdering. Derfor, mange patienter med lymphedema desværre ankommer til et behandlingscenter med betydelige niveauer af hævelse og ofte med comorbid betingelser såsom fedme. Desuden skal det også bemærkes, at 3D-scanningen altid blev udført efter CM. Forskellen i anskaffelsestiden kan afspejle en indlæringskurve. En anden begrænsning af denne undersøgelse er repræsenteret ved randomisering af kontrolgruppen, hvor der ikke blev foretaget matchning for patienternes alder. På den anden side bør denne pilotundersøgelse betragtes som et principbevis.

Afslutningsvis vil paradigmeskiftet ved hjælp af augmented reality-værktøjer i N>1 brystkræftpatienter kombineret med en tumorbaseret risikostratificering være et skridt i retning af præcisionsmedicin i KLINISK BCRL-behandling.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Ingen.

Acknowledgments

Ingen.

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).
Integration augmented reality værktøjer i brystkræft relaterede Lymphedema Prognostication og 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