Name: integrating augmented reality tools in breast cancer related lymphedema prognostication and diagnosis
Uploaded: 2020-02-06T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Integrating Augmented Reality Tools in Breast Cancer Related Lymphedema Prognostication and Diagnosis at JoVE.com

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
<ol><li>Installer det gratis program, der kan downloades (f.eks.</li>
	<li>Tag en markør for den højeste kontrastfarve sammenlignet med patientens hud (f.eks. hvid, sort).<ol>
<li>Markér huden på overekstremiteten...

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

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 funkti...

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.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Structure sensor + Captevia V3.1</td>
			<td>Rodin4D, Rodin SAS</td>
			<td></td>
			<td>Three dimensional laser scanner</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

integrating augmented reality tools in breast cancer related lymphedema prognostication and diagnosis

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.

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 sy...

Watch this Scientific Journal Video about Integrating Augmented Reality Tools in Breast Cancer Related Lymphedema Prognostication and Diagnosis at JoVE.com

Integrating Augmented Reality Tools in Breast Cancer Related Lymphedema Prognostication and Diagnosis

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.

Integration augmented reality værktøjer i brystkræft relaterede Lymphedema Prognostication og diagnose

Breast cancer related lymphedema (BCRL) is a detrimental condition characterized by fluid accumulation in the upper limb in breast cancer patients ...

Laserscanningen tre-dimensionelle enhed giver mulighed for en hurtig og reproducerbar måling af overekstremiteten volumen uden at kræve direkte kontakt med huden på patienter. Desuden er teknologien billig, brugervenlig, reproducerbar og yderst præcis selv i nærværelse af gibbousness og hævelse. Demonstration af proceduren vil være Dr. Lorenzo Lippi fra vores forskningsgruppe.Begynd med at installere et gratis 3D-laserscanningsprogram, der kan downloades, på en tavle-pc. Dernæst skal du bruge en markør af den højeste kontrast farve i forhold til huden på patienten til at markere huden på overlestremterne, der skal analyseres på fem centimeter vartegn startende fra håndleddet til albuen og fra albuen til den proksimale del af armen. Tegn omkreds omkring overlestremterne, der skal analyseres på niveau med hvert vartegn og placere patienten i en oprejst position i et rum med tilstrækkelig plads til at bevæge sig rundt om dem.Hæv patientens overekstremiteter anteriorly med 90 grader og bede patienten om at forblive i denne position uden at flytte hele varigheden af scanningen. Sammenkæd en 3D-laserscanner til tabletten, og åbn 3D-laserscannerprogrammet. Indtast patientens legitimationsoplysninger i patientdatabasen, og klik på forbindelsen, og plus for at indtaste en ny patient.Når alle patientoplysningerne er indtastet, skal du klikke på 3D-ikonet og bruge to fingre til at justere terningens afstand og størrelse på skærmen for at vælge det område, der skal undersøges. Klik scanning og starte tre-dimensionelle scanning, indramning overdelen af patienten på alle de planer i rummet, roterende omkring lemmer fra alle vinkler flere gange for at optimere kvaliteten af det erhvervede billede. Når købet er fuldført, skal du trykke på færdig.Revider derefter formularen for at vurdere eventuelle anskaffelsesfejl eller manglende dele efter behov. Vælg derefter anskaffelsen, og tryk på ikonet for at indtaste en mail og sende filen. På den stationære computer skal du downloade de data, der sendes via e-mail, og indsætte et USB-drev med softwarelicensen til 3D-laserscannersoftwaren.Når du har åbnet datafilen, skal du se scanningen og klikke på Opret ny patient. Vælg patientfilen under filmenuen, og vælg scanningen.Vælg den udtrukne scanning, og klik på rengøring. Dernæst skal du vælge billedet og orientere billedet i rummet ved hjælp af huden landemærker til at afskære eventuelle segmenter, der indgår i scanningen på de forskellige akser efter behov. Valider snitfiguren, og navnd den figur, der er opnået ved scanningen.Klik på opret en ny figur for at orientere figuraksen på de tre planer i rummet. Klik på næste gang, og vent på generering af den endelige formular, og klik på slutningen. Vælg den behandlede formular, og klik på åbn.Softwaren vil give den samlede mængde af den behandlede form. Klik derefter på volumen for at beregne mængden af de forskellige sektioner og flytte og vælge den øvre og nedre margen af den sektion, hvorfra diskenheden skal pakkes ud. I denne repræsentative undersøgelse, 30 raske mandlige og kvindelige voksne og 30 brystkræft kvindelige patienter, der senere udviklede brystkræft-relaterede Lymphedema blev evalueret.Arm volumen målinger blev udført ved hjælp af både circumferential og 3D laserscanner metoder. I begge grupper viste begge metoder høje niveauer af inter- og intraoperator reproducerbarhed med en gennemsnitlig R kvadreret på 0,99 for begge teknikker. Gennemsnitsværdien af 3D-laserscannervolumenberegningerne viste derfor også en stærk korrelation med værdien fra omkredsen i begge grupper som bekræftet af Bland-Altman-plottet, der viste en høj grad af enighed og overensstemmelse mellem de to forskellige målinger.Selv om der blev observeret forskelle før og efter kompleks dekongestiv behandling for begge teknikker i gruppen af brystkræftpatienter, var 3D-laserscannermetodens korrelation højere end den, der blev observeret for den omkredsmetode. Denne procedure kan anvendes i enhver fysiologisk eller patologisk tilstand, der kræver en volumetrisk evaluering af nogen del af kroppen. Brugen af denne teknik i en klinisk indstilling kan løse flere problemer i forbindelse med standardisering af volumetriske målinger i brystkræft-relaterede Lymphedema.

Research

JoVE Journal

Medicine

Multi-modal Imaging of Angiogenesis in a Nude Rat Model of Breast Cancer Bone Metastasis Using Magnetic Resonance Imaging, Volumetric Computed Tomography and Ultrasound

Multi-modal Imaging af angiogenese i en nøgen rotte model af Breast Cancer knoglemetastaser Brug Magnetic Resonance Imaging, Volumetrisk Computed Tomography og Ultralyd

Angiogenesis is an essential feature of cancer growth and metastasis formation. In bone metastasis, angiogenic factors are pivotal for tumor cell ...

Profiling of Estrogen-regulated MicroRNAs in Breast Cancer Cells

Profilering af østrogen-regulerede MicroRNA i brystkræftceller

Estrogen plays vital roles in mammary gland development and breast cancer progression. It mediates its function by binding to and activating the estrogen ...

Quantification of Breast Cancer Cell Invasiveness Using a Three-dimensional (3D) Model

Quantification of Breast Cancer Cell Invasiveness Using a Three-dimensional 3D Model

Kvantificering af Breast Cancer Cell invasiv Ved hjælp af en tre-dimensionel (3D) Model

It is now well known that the cellular and tissue microenvironment are critical regulators influencing tumor initiation and progression. Moreover, the ...

Voluntary Breath-hold Technique for Reducing Heart Dose in Left Breast Radiotherapy

Frivillig Breath-hold teknik til reduktion Heart Dose i venstre bryst strålebehandling

Breath-holding techniques reduce the amount of radiation received by cardiac structures during tangential-field left breast radiotherapy. With these ...

Mammosphere Formation Assay from Human Breast Cancer Tissues and Cell Lines

Mammosphere Dannelse Assay fra human brystkræft væv og cellelinier

Similar to healthy tissues, many blood and solid malignancies are now thought to be organised hierarchically, with a subset of stem-like cancer cells that ...

In Vivo and Ex Vivo Approaches to Study Ovarian Cancer Metastatic Colonization of Milky Spot Structures in Peritoneal Adipose

In Vivo and Ex Vivo Approaches to Study Ovarian Cancer Metastatic Colonization of Milky Spot Structures in Peritoneal Adipose

In vivo og ex vivo Approaches at studere kræft i æggestokkene Metastatisk Kolonisering af Milky Spot Strukturer i peritoneal Adipose

High-grade serous ovarian cancer (HGSC), the cause of widespread peritoneal metastases, continues to have an extremely poor prognosis; fewer than 30% of ...

Systems Biology of Metabolic Regulation by Estrogen Receptor Signaling in Breast Cancer

Systembiologi i Metabolic forordning ved østrogen-receptor signalering i Breast Cancer

With the advent of the -omics approaches our understanding of the chronic diseases like cancer and metabolic syndrome has improved. However, effective ...

An Orthotopic Mouse Model of Spontaneous Breast Cancer Metastasis

En ortotopisk Mouse Model af Spontan Breast Cancer Metastase

Metastasis is the primary cause of mortality of breast cancer patients. The mechanism underlying cancer cell metastasis, including breast cancer ...

Studying the Role of Alveolar Macrophages in Breast Cancer Metastasis

Undersøgelse af rolle alveolære makrofager i Breast Cancer Metastase

This paper describes the application of the syngeneic model of breast cancer (4T1) to the studies on a role of pulmonary alveolar macrophages in cancer ...

Combining Augmented Reality and 3D Printing to Display Patient Models on a Smartphone

Kombination af Augmented Reality og 3D-udskrivning for at vise patient modeller på en smartphone

Augmented reality (AR) has great potential in education, training, and surgical guidance in the medical field. Its combination with three-dimensional (3D) ...