title: Drei-Dimensionale Messung des Brustvolumens anhand von Brustfotografien
title: Three-Dimensional Measuring of the Breast Volume using Breast Photography
Creators: name: Kucharski, Caroline Sophie
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2016
Subjects: Breast Volume , Breast Photography
Brustvolumen , Brustfotografie
Medical sciences, Medicine
Medizin, Gesundheit
Objektivität
Brustkrebs
Dimension 3
Mamma , Brusterhaltende Therapie

description: 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.
description: 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.