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

Riepilogo

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.

Introduzione

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 depressione^4,5. 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-HER2^7,8. Inoltre, ci sono recenti linee di prova che suggeriscono che le caratteristiche patologiche specifiche del tumore sono coinvolte nella sua patogenesi^1,6,7. 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 BCRL^6,7.

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 gonfiore^12,13.

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.

Protocollo

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.

Risultati

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) comorbidi...

Discussione

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 a...

Materiali

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