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

Cette étude a été approuvée par les commissions d’examen institutionnels des institutions d’auteurs. Ce protocole s’applique aux noeuds positifs (c.-à-d. N-gt;1 selon le système de stadification du TNM)14 cancers du sein montrant l’IVL et/ou l’ENE.
1. Mesures de bras en temps réel
<ol><li>Installez l’application téléchargeable gratuitement (p. ex., Captevia) sur un ordinateur tablette.</li>
	<li>Prenez un marqueur de la couleur la plus contrastée...

<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>

L’utilisation d’un outil précis et fiable pour la mesure du volume des membres est obligatoire chez les survivantes du cancer du sein, étant donné qu’un diagnostic précoce de BCRL est lié à l’amélioration des résultats. En outre, l’identification des individus à haut risque devrait considérer non seulement des données cliniques et chirurgicales mais également des dispositifs pathologiques tumeur-spécifiques. Cette étude démontre la reproductibilité et la fiabilité d’un nouveau dispositif port...

Le lymphœdème lié au cancer du sein (BCRL) est la rétention d’eau dans les extrémités supérieures se produisant après la chirurgie axillaire et/ou la radiothérapie dans approximativement 20-80% des patients de cancer du sein présentant des métastases de ganglion lymphatique (N-gt;1)1,2,3. Cette condition a comme conséquence l’enflure du membre avec la fonctionnalité réduite suivante, le risque accru des comorbidités, la frustration, l’inquiétude, et la dépression4,5. BCRL est actuellement considéré comme une menace de longue date pour les survivantes du cancer du sein étant donné qu’il peut survenir jusqu’à 9 ans après la chirurgie6.
La pathogénie de BCRL est un sujet de débat animé parmi des spécialistes de cancer du sein. Par conséquent, plusieurs études ont montré qu’il pourrait être lié non seulement à des interventions axillaires, mais aussi à des traitements systémiques, tels que la chimiothérapie à base de taxanes et la thérapie anti-HER27,8. En outre, il y a des lignes récentes de preuves pour suggérer que les caractéristiques pathologiques tumeur-spécifiques sont impliquées dans sa pathogénie1,6,7. Pour cette raison, l’invasion des espaces lymphovasculaires à la périphérie de la tumeur par les cellules néoplastiques (invasion lymphovasculaire, LVI) et de l’extension de la métasse au-delà de la capsule de ganglion lymphatique (extension extra-nodale, ENE) ont été proposées comme analyse complémentaire pour la stratification de risque de BCRL6,7.
En dépit des nouvelles perspicacités de la biologie de BCRL, la mesure de volume de bras demeure une phase de pierre angulaire dans le diagnostic et le suivi de ces patients9. Pour cette tâche, cependant, il n’existe pas de lignes directrices largement adoptées. La mesure de multiples circonférences à travers le bras a été traditionnellement utilisée pour estimer son volume total à l’aide de la formule de cône tronqué10. Malgré sa fiabilité, cependant, cette méthode circonférence (CM) manque de sensibilité et de reproductibilité, en particulier dans le cas des irrégularités de forme du bras11. Dernièrement, les méthodes de réalité augmentée, telles que le scanner laser tridimensionnel (3DLS), ont émergé comme des outils prometteurs pour la mesure du volume des membres supérieurs12. Cette technologie est bon marché, convivial, reproductible, et extrêmement précis aussi en présence de gibbousness et gonflement12,13.
Le but de cette étude était d’évaluer la fiabilité de 3DLS par rapport à la méthode circonférence pour le diagnostic et la quantification de BCRL. Ici, un protocole est détaillé pour des mesures en temps réel du volume supérieur de membre au moyen de 3DLS dans les patients de cancer du sein à un risque accru pour 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

Le lymphœdème lié au cancer du sein (BCRL) est une affection nocive caractérisée par une accumulation de liquide dans le membre supérieur chez les patientes atteintes d’un cancer du sein soumises à une chirurgie axillaire et/ou à des radiations. Son étiologie est multifactorielle et inclut également des dispositifs pathologiques tumeur-spécifiques, tels que l’invasion lymphovasculaire (LVI) et l’extension extranodale (ENE). À ce jour, aucune directive largement utilisée pour le diagnostic précoce de BCRL n’est disponible. Ici, nous illustrons un protocole pour une évaluation BCRL assistée numériquement à l’aide d’un scanner laser 3D (3DLS) et d’un ordinateur tablette. Il a été spécifiquement optimisé dans une cohorte de découverte de patients atteints de cancer du sein à haut risque. Cette étude fournit une preuve de principe que les outils de réalité augmentée, tels que 3DLS, peuvent être incorporés dans la mise au point clinique de BCRL pour permettre un diagnostic précis, reproductible, fiable et bon marché.

Il s’agissait d’une étude pilote à simple aveugle et randomisée portant sur des personnes adultes. Les critères d’inclusion étaient les suivants : 1) les jeunes adultes âgés de 18 ans et 45 ans; 2) poids normal (indice de masse corporelle, IMC, '18 et 'lt;25 kg/m2); 3) absence de n’importe quel type de lésion de peau au niveau supérieur de membre ; 4) absence de traumatisme et/ou de toute condition capable de modifier la structure et le volume du bras. Les crit...

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

Le lymphœdème lié au cancer du sein est fréquent chez les survivantes du cancer du sein, mais il n’existe pas de lignes directrices largement utilisées pour son diagnostic et sa quantification. Ici, nous introduisons un protocole fiable et rentable pour définir, quantifier et comparer le volume des membres supérieurs chez les patientes atteintes d’un cancer du sein.

Intégration d’outils de réalité augmentée dans le diagnostic et le diagnostic liés au cancer du sein

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

Le dispositif tridimensionnel de balayage de laser permet une mesure rapide et reproductible du volume supérieur de membre sans exiger le contact direct avec la peau des patients. En outre, la technologie est peu coûteuse, conviviale, reproductible, et extrêmement précise, même en présence de gibbousness et de gonflement. Le Dr Lorenzo Lippi de notre groupe de recherche démontrera la procédure.Commencez par installer une application de numérisation laser 3D téléchargeable gratuitement sur un ordinateur tablette. Ensuite, utilisez un marqueur de la couleur de contraste la plus élevée par rapport à la peau du patient pour marquer la peau du membre supérieur à analyser à cinq centimètres de repères à partir du poignet au coude et du coude à la partie proximale du bras. Dessinez des circonférences autour du membre supérieur pour les analyser au niveau de chaque point de repère et placez le patient en position verticale dans une pièce avec suffisamment d’espace pour se déplacer autour d’eux.Augmenter le membre supérieur du patient de 90 degrés et demander au patient de rester dans cette position sans bouger pendant toute la durée de l’analyse. Reliez un scanner laser 3D à la tablette et ouvrez l’application de scanner laser 3D. Entrez les informations d’identification du patient dans la base de données des patients et cliquez sur la connexion et plus pour entrer un nouveau patient.Lorsque toutes les informations sur les patients ont été saisies, cliquez sur l’icône 3D et utilisez deux doigts pour ajuster la distance et la taille du cube sur l’écran pour sélectionner la zone à examiner. Cliquez sur le balayage et commencer le balayage tridimensionnel, encadrant le membre supérieur du patient sur tous les plans de l’espace, tournant autour du membre sous tous les angles plusieurs fois pour optimiser la qualité de l’image acquise. Lorsque l’acquisition est terminée, appuyez sur fait.Ensuite, réviser le formulaire pour évaluer les défauts d’acquisition ou les pièces manquantes au besoin. Ensuite, sélectionnez l’acquisition et appuyez sur l’icône pour entrer un e-mail et envoyer le fichier. Sur l’ordinateur de bureau, téléchargez les données envoyées par e-mail et insérez une clé USB avec la licence logicielle pour le logiciel de scanner laser 3D.Après avoir ouvert le fichier de données, consultez l’analyse et cliquez sur créer un nouveau patient. Dans le menu du fichier, sélectionnez le fichier patient et sélectionnez l’analyse. Cliquez sur extrait.Sélectionnez l’analyse extraite et cliquez sur nettoyage. Ensuite, sélectionnez l’image et orientez l’image dans l’espace en utilisant les repères de la peau pour couper tous les segments inclus dans l’analyse sur les différents axes si nécessaire. Validez la figure de coupe et nommez la forme obtenue à partir de l’analyse.Cliquez pour créer une nouvelle forme pour orienter l’axe de forme sur les trois plans de l’espace. Cliquez ensuite et attendez la génération du formulaire final et cliquez sur la fin. Sélectionnez le formulaire traité et cliquez sur ouvrir.Le logiciel fournira le volume total du formulaire traité. Cliquez ensuite sur le volume pour calculer le volume des différentes sections et déplacez et sélectionnez la marge supérieure et inférieure de la section à partir de laquelle extraire le volume. Dans cette étude représentative, 30 adultes masculins et féminins en bonne santé et 30 patientes de cancer du sein féminins qui plus tard ont développé le lymphœdème cancer-connexe de sein ont été évalués.Des mesures de volume de bras ont été exécutées utilisant les méthodes circonférentielles et 3D de balayage de laser. Dans les deux groupes, les deux méthodes ont démontré des niveaux élevés de reproductibilité inter et peropératoire avec un R moyen au carré de 0,99 pour les deux techniques. Par conséquent, la valeur moyenne des calculs du volume du scanner laser 3D a également montré une forte corrélation avec celles de la méthode circonférentielle dans les deux groupes, comme l’a confirmé l’intrigue Bland-Altman montrant un niveau élevé d’accord et de cohérence entre les deux mesures différentes.En outre, bien que des différences aient été observées avant et après le traitement décongestionnant complexe pour les deux techniques dans le groupe patient de cancer du sein, la corrélation de méthode de balayage de laser 3D était plus haute que celle observée pour la méthode circonférentielle. Cette procédure peut être utilisée dans n’importe quel état physiologique ou pathologique qui nécessitent une évaluation volumétrique de n’importe quelle partie du corps. L’utilisation de cette technique dans un cadre clinique peut résoudre plusieurs problèmes liés à la normalisation des mesures volumétriques dans le lymphœdème lié au cancer du sein.

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-modale d&#39;imagerie de l&#39;angiogenèse dans un modèle de rat nu des métastases osseuses du cancer du sein par imagerie par résonance magnétique, la tomodensitométrie et volumétrique ultrasons

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

Recherche

Médecine

Profiling of Estrogen-regulated MicroRNAs in Breast Cancer Cells

Profilage de microARN œstrogène réglementés dans les cellules du cancer du sein

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

Quantification du cancer du sein cellulaire envahissement aide d&#39;un (3D) du modèle en trois dimensions

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

Volontaire Technique apnée pour la réduction de coeur dose en radiothérapie du sein gauche

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 Formation dosage du sein humain cancer des tissus et des lignées cellulaires

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

Dans vivo et ex vivo approches pour étudier Cancer de l&#39;ovaire métastatique colonisation de Lactée spot Structures en péritonéale adipeux

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

Biologie des systèmes de régulation métabolique par Estrogen Receptor Signaling dans le cancer du sein

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

Un modèle de souris orthotopique du sein spontané Cancer Métastase

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

L&#39;étude du rôle des macrophages alvéolaires dans le cancer du sein métastase

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

Combiner la réalité augmentée et l'impression 3D pour afficher les modèles de patients sur un smartphone

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