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Titel: Drei-Dimensionale Messung des Brustvolumens anhand von Brustfotografien
Autor: Kucharski, Caroline Sophie
Weitere Beteiligte: Kalder, M. (Prof. Dr.)
Erscheinungsjahr: 2016
URI: https://archiv.ub.uni-marburg.de/diss/z2016/0680
DOI: https://doi.org/10.17192/z2016.0680
URN: urn:nbn:de:hebis:04-z2016-06802
DDC: 610 Medizin, Gesundheit
Titel(trans.): Three-Dimensional Measuring of the Breast Volume using Breast Photography

Dokument

Schlagwörter:
Brustkrebs, Mamma, Brusterhaltende Therapie, Dimension 3, Objektivität, Brustvolumen, Brustfotografie, Breast Volume, Breast Photography

Zusammenfassung:
Ziel dieser Studie ist es, das gemessene Volumen der 3D-Brustfotografie mit dem berechneten Volumen aus der Mammographie und dem im Wasserbad gemessenen Volumen des Mammaabladats zu vergleichen. Sollten dabei korrekte Ergebnisse für die dreidimensionale Brustfotografie generiert werden, so wäre diese Methodik einfacher, schneller und kostengünstiger als die bisher in der Literatur beschriebenen Methoden zur Volumenberechnung der Brust. Für die 3D-Brustfotografie wurden fünf Fotos mit zwei Kamerasystemen von der Patientin angefertigt, wobei die Patientin in einem Winkel von 90°, 45° von links und rechts sowie frontal fotografiert wurde. Dabei war der Abstand der beiden Kameras zueinander, sowie die Abstände zu der Patientin und den Referenzfolien vorgegeben. Zusätzlich wurde mittels der sechs verschiedenen Rechenmethoden von Kalbhen et al. das Brustvolumen anhand der Mammographieaufnahmen berechnet. Als Referenzparameter wurde das durch Wasserverdrängung ermittelte Volumen des Mammaabladats bestimmt. Zur internen Kontrolle dieses Referenzparameters wurden die Mammaabladate zusätzlich gewogen. Mithilfe dieser 3D-Brustfotografie wurde die Mamma in ihrer Dreidimensionalität widergespiegelt, sodass in dieser Studie die Hypothese aufgestellt wurde, dass anhand von Fotos das dreidimensionale Volumen der Brust bestimmt werden kann. Zu der Frage bezüglich des Vergleiches zwischen mammographisch berechnetem Brustvolumen, und dem mittels 3D-Brustfotografie gemessenem Mammavolumen, ergab sich ein Unterschied von 13% im Mittel. Bei der Untersuchung der prozentualen Abweichung von mammographisch gemessenem Mammavolumen, und dem durch Wasserverdrängung gemessenem Mammaabladat-Volumen, wurde ein erheblicher Unterschied im Mittel von 73% gemessen. Die letzte Fragestellung befasste sich mit dem Vergleich zwischen dem durch Wasserverdrängung gemessenem Mammaabladat-Volumen, und dem mittels 3D-Brustfotografie gemessenem Mammavolumen, wobei sich ein deutlicher prozentualer Unterschied von 67% im Mittel zeigte. Dabei lagen die Korrelationskoeffizienten für den Vergleich von dem berechneten Mammavolumen anhand der Mammographien und dem mittels Wasserverdrängung bestimmten Brustvolumen, als auch die Korrelationskoeffizienten für den Vergleich zwischen 3D-Brustfotografie und ermitteltem Brustvolumen durch Wasserverdrängung, bei 0,86-0,93 bzw. 0,86-0,92. Diese hoch ausfallende Korrelation wurde jedoch durch die in den Bland-Altman-Diagrammen grafisch dargestellte große Abweichung relativiert. Folglich sind weder die mammographisch berechneten Mammavolumina, noch die mittels 3D-Brustfotografie ermittelten Brustvolumina geeignet, um das „wahre“ archimedisch gemessene Brustvolumen zu bestimmen. Somit wird die Hypothese, dass mittels fünf Fotos durch zwei versetzt zueinander stehende Kameras das dreidimensionale Volumen der Brust bestimmt werden kann, abgelehnt. Aufgrund der im Ausblick diskutierten Verbesserungsmöglichkeiten könnte ein veränderter Versuchsaufbau eventuell durch eine Erhöhung der Anzahl der Bilder und/oder eine fixe Patientin, sowie zusätzliche Aufnahmen mit anderen Winkeln, eine genauere Berechnung zulassen. Hierzu sollte diese Hypothese in weiteren Studien verifiziert werden.

Summary:
The aim of this study is to compare the volume measured in the three-dimensional (3D) breast photography with the volume calculated in the mammography and the volume of the resected breast specimen measured by water displacement. If correct results for the three-dimensional breast photography can be evaluated, this method would be more convenient, faster and more economical than all the previous methods that have been described in the literature for calculating the breast volume. For the 3D-breast photography five pictures were taken utilizing two cameras, while the patient was presented at a 90°, 45° angle left and right side, and frontal position. The distance between the two cameras, as well as the distances between the patient and the camera, the patient and the reference sheets was given. In addition to that the breast volume was calculated based on six calculation methods, described by Kalbhen et al. using mammograms. The volume of the resected breast specimen measured by water displacement served as a reference parameter. For the internal control of this reference parameter the resected breast specimen was also weighed. By means of this 3D-breast photography the breast is presented in its three dimensions, which leads to the hypothesis that the 3D-volume of the breast may be calculated using those pictures. Concerning the question regarding the comparison between the breast volume calculated by use of mammography and the breast volume quantified through 3D-breast photography, a difference of 13% on average was shown. The percental variance of the comparison between the breast volume calculated based on the mammograms and the volume of the resected breast specimen, measured by water displacement, was 73% on average. The last question refers to the comparison between the measured breast volume of the resected breast specimen through water displacement and the breast volume quantified through 3D-breast photography revealing a great difference of 67% on average. The correlation coefficients of the comparison between the calculated breast volume by mammograms and the volume of the resected breast specimen quantified by water displacement, as well as the correlation coefficients of the comparison between 3D-breast photography and the volume of the resected breast specimen utilizing water displacement, resulted in 0.86-0.93 or 0.86-0.92. Though this high correlation was also cross-checked through the graphical presentation of Bland-Altman-diagrams showing an excessive divergence. As a result neither the breast volume calculated through mammograms, nor the 3D-breast photography are beneficial at this point of time to determine the “true” breast volume measured by use of the Archimedean principle. Therefore the hypothesis to calculate the breast volume based on five pictures utilizing two cameras is rejected. Through the evaluation process possibilities for improvement were discussed, such as an increased number of pictures and/or a fixed position of the patient as well as additional pictures from different angles. These modifications of the study design may lead to a more precise calculation of the breast volume. Therefore this hypothesis should be verified in a further study.


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