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

Denna studie godkändes av de institutionella granskningsnämnderna från författarnas institutioner. Detta protokoll gäller nod-positiva (dvs. N>1 enligt TNM-mellanlagringssystemet)14 bröstcancer som visar LVI och/eller ENE.
1. Realtid arm mätningar
<ol><li>Installera det kostnadsfria nedladdningsbara programmet (t.ex. Captevia) på en tablet-dator.</li>
	<li>Ta en markör av den högsta kontrasten färg jämfört med patientens hud (t.ex. vit, svart).<ol>
<li>Ma...

<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>

Användningen av ett korrekt och tillförlitligt verktyg för lem volymmätning är obligatorisk i bröstcancer överlevande, med tanke på att en tidig diagnos av BCRL är relaterad till förbättrade resultat. Dessutom bör identifiering av högriskindivider överväga inte bara kliniska och kirurgiska data utan även tumörspecifika patologiska funktioner. Denna studie visar reproducerbarhet och tillförlitlighet hos en ny bärbar 3DLS-enhet i övre delen volymmätning både hos friska försökspersoner och i en BCRL ...

Bröstcancer relaterade lymfödem (BCRL) är vätskeretention i den övre änden som uppstår efter axillary kirurgi och / eller strålbehandling i cirka 20-80% av bröstcancerpatienter med lymfkörteln metastaser (N & gt;1)1,2,3. Detta tillstånd resulterar i svullnad i lemmen med efterföljande minskad funktionalitet, ökad risk för komorbiditeter, frustration, ångest, och depression4,5. BCRL anses för närvarande vara ett långvarigt hot mot bröstcancer överlevande med tanke på att det kan uppstå upp till 9 år efter operation6.
BCRL patogenes är ett ämne för livlig debatt bland bröstcancer specialister. Därför har flera studier visat att det kan relateras inte bara till axillary interventioner utan också till systemiska behandlingar, såsom taxanes-baserade kemoterapi och anti-HER2 terapi7,8. Dessutom finns det nya rader av bevis som tyder på att tumör-specifika patologiska egenskaper är inblandade i dess patogenes1,6,7. Av denna anledning har invasionen av lymfkärlsutrymmen i tumörens periferi av neoplastiska celler (lymfkärlsinvasion, LVI) och förlängningen av metastaseringen bortom lymfkörteln (extra-nodalförlängning, ENE) föreslagits som en kompletterande analys för BCRL riskstratifiering6,7.
Trots de nya insikterna i BCRL biologi, arm volymmätning en hörnsten fas i diagnos och uppföljning av dessa patienter9. För denna uppgift finns det dock inte allmänt antagna riktlinjer. Mätningen av flera omkrets över armen har traditionellt använts för att uppskatta dess totala volym med hjälp av den trunkerade konformeln10. Trots sin tillförlitlighet saknar dock denna omkretsmetod (CM) känslighet och reproducerbarhet, särskilt när det gäller oegentligheter i armform11. Nyligen har augmented reality-metoder, såsom tredimensionell laserscanner (3DLS), framträtt som lovande verktyg för mätning av den övre delen volym12. Denna teknik är billig, användarvänlig, reproducerbar, och extremt exakt även i närvaro av gibbousness och svullnad12,13.
Syftet med denna studie var att bedöma tillförlitligheten hos 3DLS i jämförelse med den omkretsmetod för BCRL diagnos och kvantifiering. Här är ett protokoll detaljeradför realtid mätningar av övre delen volym med hjälp av 3DLS hos bröstcancerpatienter med ökad risk för 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

Bröstcancer relaterade lymfödem (BCRL) är ett skadligt tillstånd som kännetecknas av vätskeansamling i överdelen hos bröstcancerpatienter utsätts för axillary kirurgi och / eller strålning. Dess etiologi är multifaktoriell och inkluderar även tumörspecifika patologiska funktioner, såsom lymfakulär invasion (LVI) och extranodal förlängning (ENE). Hittills finns inga allmänt använda riktlinjer för tidig diagnos av BCRL tillgängliga. Här illustrerar vi ett protokoll för en digitalt assisterad BCRL-bedömning med hjälp av en 3D-laserskanner (3DLS) och en tablet-dator. Det har optimerats specifikt i en upptäckt kohort av hög risk bröstcancerpatienter. Denna studie ger en proof-of-princip som förstärkt verklighet verktyg, såsom 3DLS, kan införlivas i den kliniska workup av BCRL för att möjliggöra en exakt, reproducerbar, tillförlitlig och billig diagnos.

Detta var en pilot enblind, randomiserad kontrollerad studie med vuxna individer. Inkluderingskriterierna var följande: 1) unga vuxna i åldern >18 år och <45 år; 2) normalvikt (Body Mass Index, BMI, >18 och <25 kg/m2); 3) frånvaro av någon form av hudlesion på övre extremitetsnivå; 4) avsaknad av trauma och/eller någon form av tillstånd som kan ändra armstruktur och volym. Uteslutningskriterierna: 1) kardiovaskulär avislighet; 2) Kärlsjukdomar som involverar den ?...

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

Bröstcancer relaterade lymfödem är vanligt i bröstcancer överlevande, men det finns inte allmänt använda riktlinjer för sin diagnos och kvantifiering. Här introducerar vi ett tillförlitligt och kostnadseffektivt protokoll för att definiera, kvantifiera och jämföra övre delen volym hos bröstcancerpatienter.

Integrera Augmented Reality Tools in Breast Cancer Related Lymfödem Prognostication and Diagnosis

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

Laserskanningen tredimensionell enhet möjliggör en snabb och reproducerbar mätning av den övre delen volymen utan att kräva direkt kontakt med huden på patienter. Dessutom är tekniken billig, användarvänlig, reproducerbar, och extremt exakt även i närvaro av gibbousness och svullnad. Demonstrerar proceduren blir Dr.Lorenzo Lippi från vår forskargrupp.Börja med att installera en gratis nedladdningsbara 3D laser scanning ansökan på en tablett dator. Därefter använder en markör av den högsta kontrasten färg jämfört med huden på patienten för att markera huden på den övre delen som skall analyseras på fem centimeter landmärken med början från handleden till armbågen och från armbågen till den proximala delen av armen. Rita omkrets runt den övre delen som ska analyseras på nivån för varje landmärke och placera patienten i upprätt läge i ett rum med tillräckligt utrymme för att flytta runt dem.Höj patientens övre delen anteriorly med 90 grader och be patienten att förbli i denna position utan att flytta under hela varaktigheten av genomsökningen. Länka en 3D-laserscanner enhet till tabletten och öppna 3D laser scanner ansökan. Ange autentiseringsuppgifter för patienten i patientdatabasen och klicka på anslutning och plus för att ange en ny patient.När all patientinformation har angetts klickar du på 3D-ikonen och använder två fingrar för att justera kubens avstånd och storlek på skärmen för att välja det område som ska undersökas. Klicka skanna och starta den tredimensionella skanning, inramning den övre delen av patienten på alla plan i utrymmet, roterande runt lemmen från alla vinklar flera gånger för att optimera kvaliteten på den förvärvade bilden. När förvärvet är klart, press gjort.Sedan revidera formuläret för att bedöma eventuella förvärvsfel eller saknade delar som behövs. Därefter väljer du anskaffningen och trycker på ikonen för att ange ett e-postmeddelande och skicka filen. På den stationära datorn, ladda ner data som skickas via e-post och sätt in en USB-enhet med programvaran licens för 3D laser scanner programvara.När du har öppnat datafilen, visa genomsökningen och klicka på Skapa ny patient. Under arkivmenyn väljer du patientfilen och väljer skanning.Välj den extraherade genomsökningen och klicka på rengöring. Därefter väljer du bilden och orienterar bilden i utrymmet med hjälp av hudens landmärken för att skära av alla segment som ingår i skanningen på de olika axlarna vid behov. Validera snittfiguren och namnge den form som erhålls från genomsökningen.Klicka på skapa en ny form om du vill orientera formaxeln på utrymmets tre plan. Klicka på nästa och vänta på genereringen av det slutliga formuläret och klicka på. Markera det bearbetade formuläret och klicka på öppna.Programvaran kommer att ge den totala volymen av den bearbetade formen. Klicka sedan på volym för att beräkna volymen för de olika avsnitten och flytta och välj den övre och nedre marginalen för det avsnitt som volymen ska extraheras från. I denna representativa studie utvärderades 30 friska manliga och kvinnliga vuxna och 30 bröstcancer kvinnliga patienter som senare utvecklade bröstcancer-relaterat lymfödem.Arm volym mätningar utfördes med både circumferential och 3D laser scanner metoder. I båda grupperna, båda metoderna visat höga halter av inter och intraoperator reproducerbarhet med ett medelvärde R kvadrat av 0,99 för båda teknikerna. Medelvärdet för 3D-laserscannerns volymberäkningar visade följaktligen också ett starkt samband med dem från den omkretsande metoden i båda grupperna som bekräftats av Observationsområdet Bland-Altman som visar en hög grad av enighet och överensstämmelse mellan de två olika mätningarna.Vidare, även om skillnader observerades före och efter komplexa decongestive behandling för båda teknikerna i bröstcancer patientgruppen, 3D laser scanner metoden korrelationen var högre än den som observerats för circumferential metoden. Detta förfarande kan användas i alla fysiologiska eller patologiska tillstånd som kräver en volymetrisk utvärdering av någon del av kroppen. Användningen av denna teknik i en klinisk miljö kan lösa flera frågor som rör standardisering av volymetriska mätningar i bröstcancer-relaterade lymfödem.

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 av angiogenes i en Naken råtta modell av bröstcancer skelettmetastaser med magnetkamera, Volumetric datortomografi och ultraljud

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 av östrogenreglerade MicroRNAs i bröstcancerceller

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

Kvantifiering av bröstcancer Cell Invasivt hjälp av en tredimensionell (3D) Modell

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 för att minska Heart Dos i vänster bröst Strålbehandling

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 analys från Human bröstcancer vävnader och cellinjer

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 och ex vivo Approaches att studera äggstockscancer Metastatisk Colonization av Milky Spot Structures i Peritoneal Fett

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

Systems Biology of Metabolic förordning av östrogenreceptorsignalering i bröstcancer

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 Orthotopic musmodell av spontan bröstcancer metastasering

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

Att studera rollen av alveolära makrofager i bröstcancer metastasering

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

Kombinera förstärkt verklighet och 3D-utskrifter för att Visa 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) ...