Name: Verbeterde communicatie van tumormarges met behulp van 3D-scannen en in kaart brengen (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-12-15T14:55:00.000+00:00
Duration: 7 min 47 s
Description: Leer een 3D-scanprotocol voor oncologische resecties om communicatie in multidisciplinaire tumorborden te verbeteren. Deze methode creëert een permanent visueel archief voor nauwkeurigere chirurgie en bestralingsplanning.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dit werk werd ondersteund door een Vanderbilt Clinical Oncology Research Career Development Program (K12 NCI 2K12CA090625-22A1), het NIH/National Institute for Deafness and Communication Disorders (R25 DC020728), Vanderbilt-Ingram Cancer Center Support Grant (P30CA068485) en Swim Across America.

Dit protocol werd uitgevoerd in het Vanderbilt University Medical Center onder IRB#221597. Patiënten gaven schriftelijke toestemming voor ex vivo 3D-scanning en digitale mapping van hun chirurgisch monster voorafgaand aan de operatie en de toevoeging van hun scan aan een biorepository van een 3D-monstermodel. Inclusiecriteria waren patiënten van 18 jaar en ouder met een vermoedelijk of door biopsie bewezen hoofd-halsneoplasma dat chirurgische resectie onderging. 3D-monsterkaarten werden gemaakt op basis van de voorkeur van chirurg en patholoog en de beschikbaarheid van personeel.
Dit protocol volgt de richtlijnen van de ethische commissies voor menselijk onderzoek van de Institutional Review Board (IRB#221597) van het Vanderbilt University Medical Center. Alle proefpersonen gaven schriftelijke geïnformeerde toestemming voorafgaand aan deelname. Alle patiëntgegevens zijn geanonimiseerd.
1. De 3D-scanner instellen
<ol><li>Identificeer een plat werkstation van 3 x 2 ft dat beschikbaar is voor het instellen van de scanner. Zorg ervoor dat het werkstation een donkere omgeving is waar de scanner is ingesloten of dat de lichten in de kamer zijn uitgeschakeld. U kunt ook 3D-scannen uitvoeren in een mobiele winkelwagenopstelling, zoals te zien is in afbeelding 1.</li>
	<li>Plaats het driepotige camerastatief op de vlakke werkplek. Plaats de 3D-scancamera voorzichtig op het statief. Richt de camera in een hoek van 60° naar beneden in de richting van het werkstation.</li>
	<li>Sluit het tweedelige netsnoer aan op een externe voedingsbron en de achterkant van de camera.</li>
	<li>Plaats de scannerdraaitafel 1 voet voor de 3D-camera en statiefopstelling. Sluit de platenspeler aan op de camera met behulp van de micro-USB-kabel.</li>
	<li>Sluit de camera aan op de laptop met behulp van de camera-naar-USB-kabel. Zie afbeelding 2 voor de gelabelde opstelling. OPMERKING: Als de laptop geen USB-poort heeft, is mogelijk een externe USB-adapter vereist. Een externe muis wordt aanbevolen.</li>
	<li>Schakel de lichten in het werkstation uit om de scanner te kalibreren op de huidige lichtomstandigheden.</li>
	<li>Houd de aan/uit-knop aan de achterkant van de camera ingedrukt totdat er een blauw lampje verschijnt.</li>
	<li>Open de 3D-opnamesoftware op het bureaublad van de computer. Centreer de draaitafel in het kruis dat door de camera wordt geprojecteerd. NOTITIE: Zorg ervoor dat de camera is ingeschakeld en dat de lampjes uit zijn voordat u de software opent.</li>
</ol>2. Behandeling van het monster
<ol><li>Verkrijg het gereseceerde oncologische monster van het chirurgisch team.</li>
	<li>Spoel het monster om bloed of overtollige stolsels van resectie te verwijderen. Dep voorzichtig droog. OPMERKING: Deze stap is erg belangrijk om een scan van hoge kwaliteit te verkrijgen. De 3D-scanner heeft moeite met het oppikken van gegevens wanneer een monster erg glanzend is of er bloed op het oppervlak achterblijft.</li>
	<li>Plaats het preparaat op een vlakke, schone ondergrond.</li>
	<li>Gebruik een smartphonecamera of digitale camera om 2D-beelden van hoge kwaliteit van het preparaat te verkrijgen. Maak één foto van het voorste oppervlak van het monster. Draai het preparaat precies 180° om en maak een tweede foto van het achteroppervlak van het preparaat.</li>
</ol>3. 3D scannen na en bloc resectie van solide tumor
<ol><li>Plaats een dun vel plastic op de draaitafel van de 3D-scanner om de doelpunten te beschermen tegen menselijk weefsel. Plaats het preparaat op het plastic vel met het voorste oppervlak naar boven gericht.</li>
	<li>Klik op de softwaretoepassing 3D-scanner op het bureaublad van de laptop.</li>
	<li>Klik op het pictogram van de 3D-scanner aan de rechterkant van het scherm. Klik op de knop Nieuw werk .</li>
	<li>Maak een nieuwe map met behulp van een naamgevingsconventie die gemakkelijk te begrijpen is. OPMERKING: Aanbeveling naamgevingsconventie: JJJJ-MM-DD_SPECIMENTYPE</li>
	<li>Klik op Texture Scan. Laat de sectie met het geopende bestand met globale markeringen leeg.</li>
	<li>Pas alle vaste instellingen aan in het menu aan de linkerkant van het scherm (Figuur 3). Selecteer HDR UIT. selecteer de optie AAN voor Met draaitafel. Stel de uitlijnmodus in = Draaitafel gecodeerde doelen, draaitafelstappen = 8, draaitafelsnelheid = 10 en draaitafelbochten = één beurt.</li>
	<li>Pas de helderheid aan door de schuifbalk voor helderheid naar rechts te schuiven om de belichting (roodheid) op de donkere oppervlakken van het preparaat te maximaliseren, zoals weergegeven in afbeelding 3. OPMERKING: Probeer de blootstelling (roodheid) op de donkergekleurde delen van het monster (spier, zacht weefsel) te maximaliseren zonder de lichtgekleurde delen van het monster (bot, tanden) te overbelichten (te rood).</li>
	<li>Klik op de driehoekige afspeelknop op de werkbalk aan de rechterkant met het label Scan starten of druk op de spatiebalk om de eerste scanronde te starten. Wacht tot het platform alle acht rotaties heeft voltooid (~4 min). Raak de scanner of het draaiplateau tijdens deze stap niet aan.</li>
	<li>Als u klaar bent, draait u de scan om te zien of er scangegevens zijn vastgelegd buiten de groene stippen die op het scherm worden weergegeven of of een duidelijk artefact. Als u tevreden bent, klikt u op het vinkje aan de rechterkant van het bewerkingsscherm om door te gaan naar de volgende helft van de scan.<ol><li>Als er een artefact wordt ontdekt, drukt u op Shift en gebruikt u de cursor om een cirkel rond het artefact te slepen buiten de beoogde scan. Zoek naar een rode cirkel die rond het ongewenste artefact verschijnt. Klik op de knop Gegevens verwijderen op de werkbalk aan de rechterkant, aangeduid met een vuilnisbakpictogram.</li>
	</ol></li>
	<li>Draai het preparaat met handschoenen om om het tegenoverliggende oppervlak bloot te leggen. Pas de helderheid indien nodig aan en houd alle andere instellingen hetzelfde. Herhaal stap 3.8-3.9.</li>
</ol>4. Uitlijning en vermazing
<ol><li>Het programma zal proberen het preparaat automatisch uit te lijnen. Als de uitlijning nauwkeurig is (zeldzaam), gaat u verder met stap 4.4. Als de uitlijning slecht is (zie opmerking), ga dan verder met stap 4.2. NOTITIE: Nauwkeurige uitlijning wordt gekenmerkt door een volledig gevormd sample zonder enige opening of overlapping aan de zijkanten. De gele delen vertegenwoordigen de binnenkant van de scan en optimale uitlijning toont zo min mogelijk geel.</li>
	<li>Voor handmatige uitlijning drukt u op de uitlijnknop die wordt aangegeven door een puzzelstukje op de rechterwerkbalk.</li>
	<li>Voer driepuntskruisregistratie uit om de twee 3D-scans geometrisch uit te lijnen.<ol><li>Klik op één set scangegevens (groep 1 en groep 2) en sleep deze naar elk van de uitlijningsframes. Plaats Groep 1 in de Vaste doos en Groep 2 in de Zwevende doos.</li>
		<li>Gebruik de rechtsklikfunctie om de twee helften te draaien en zo te positioneren dat de ene kant de buitenkant van het preparaat laat zien (3D-gescand oppervlak) en de andere helft de binnenkant van het preparaat (geel). Oriënteer de twee helften zo dat de silhouetten dezelfde vorm krijgen als ze over elkaar heen worden gelegd. Gebruik de middelste scrollknop op de muis om in en uit te zoomen op het preparaat.</li>
		<li>Identificeer drie duidelijke oriëntatiepunten op elke set scangegevens die u kunt kiezen als uitlijningspunten die aanwezig zijn op beide gegevenssets. NOTITIE: Kies drie punten die ongeveer op gelijke afstand van elkaar liggen aan de randen van het preparaat. Gebruik de unieke topografie van de scans om deze punten te kiezen.</li>
		<li>Druk op shift en klik met de linkermuisknop om het eerste van de drie corresponderende uitlijningspunten op elke gegevensgroep te selecteren, zoals hierboven beschreven. Zoek na de selectie door op de twee corresponderende punten te klikken naar een rode stip die verschijnt op de gekozen corresponderende posities. Herhaal dit proces 2x en zoek naar groene stippen voor de tweede set gekozen uitlijningspunten en oranje stippen voor de derde set.</li>
		<li>Zoek naar het uitlijningsresultaat dat wordt weergegeven in het grotere deelvenster onder de twee helften. Als de scan goed is uitgelijnd (zie OPMERKING in paragraaf 4.1 voor aanbevelingen voor optimale uitlijning), gaat u verder met stap 4.4. Om het uitlijningsproces te herhalen, gaat u verder met stap 4.3.6.</li>
		<li>Om de uitlijningspunten opnieuw te selecteren, drukt u gewoon op de Control-toets + Z-toets om eerder werk ongedaan te maken of klikt u op het X-vak in de rechterbovenhoek van elk deelvenster en keert u terug naar stap 4.3.1.</li>
		<li>Voer deze stappen uit totdat het voorbeeld van het uitlijningsresultaat nauwkeurig is.</li>
	</ol></li>
	<li>Selecteer de vierkante knop Globale optimalisatie op de werkbalk rechtsonder. Doorloop de optimalisatieschermen en klik op de knop Bevestigen telkens wanneer daarom wordt gevraagd.</li>
	<li>Zodra de optimalisatie is voltooid, selecteert u de driehoekige knop Mesh-model rechtsonder in het scherm.</li>
	<li>Kies de optie voor het waterdichte model wanneer daarom wordt gevraagd. Klik op de optie voor Medium Detail. OPMERKING: Hoge details duren veel langer om weer te geven en zijn visueel niet beter dan gemiddelde details.</li>
	<li>Gebruik de schuifbalken die aan de linkerkant van het scherm verschijnen om de helderheid aan te passen tot 50 en het contrast tot 0 wanneer daarom wordt gevraagd.</li>
	<li>Klik op de knop Uw scan opslaan in de werkbalk rechtsonder. Houd de schaalverhouding op 100% om alle oorspronkelijke afmetingen van het preparaat te behouden.</li>
	<li>Exporteer het model naar 3MF- en OBJ-bestandsindelingen en sla het bestand op in de map die aan het begin van de scan is gemaakt. Gebruik de naamgevingsconventie zoals beschreven in stap 2.3.</li>
</ol>5. Opruimen
<ol><li>Verwijder het preparaat met handschoenen van de draaitafel. Breng het monster veilig terug naar het pathologieteam.</li>
	<li>Verwijder het plastic vel en ontsmet het met een doekje. Doe het terug in de tas.</li>
	<li>Plaats het draaiplateau en de camera van de scanner terug in hun respectievelijke sleuven in de doos. Zorg ervoor dat de camera wordt beschermd met een plastic zak of een doos.</li>
	<li>Koppel alle snoeren los en plaats ze terug in de doos.</li>
	<li>Reinig het scangebied met een ontsmettingsdoekje.</li>
</ol>6. Virtuele 3D-monstertoewijzing
<ol><li>Wanneer het monster klaar is voor verwerking, stelt u het werkstation in om samen te werken met het lid van het pathologieteam dat het monster zal ophalen. OPMERKING: Het is handig om een verrijdbare computerstandaard te gebruiken om mobiliteit mogelijk te maken en de communicatie met het pathologieteam te vergemakkelijken.</li>
	<li>Stel de laptop en externe muis in op het werkstation. Open de computerondersteunde ontwerpsoftware vanaf de laptop om virtueel aantekeningen te maken in het 3D-model.</li>
	<li>Klik op de knop Importeren die wordt aangegeven door het plusteken en importeer het eerder opgeslagen 3mf-bestand van de onbewerkte scan uit stap 4.9. OPMERKING: Deze software heeft geen wisfunctie ; het stelt de gebruiker alleen in staat om eerder werk ongedaan te maken door op Ctrl Z te drukken. Wees op uw hoede dat de gebruiker niet terug kan gaan om markeringen op het exemplaar te wijzigen of te wissen zodra de kaart is opgeslagen.</li>
	<li>Virtueel handschrift<ol><li>Selecteer het penseelgereedschap op formaatinstelling 15-30 om de randen van elk geïnkt gebied te omlijnen. Gebruik het kleurenpalet om elk geïnkt oppervlak grafisch weer te geven met behulp van softwareverfkleuren die gelijktijdig met de echte inktkleuren worden gebruikt.</li>
		<li>Gebruik het penseel op formaatinstelling 35-45 om elk geïnkt gedeelte in te vullen met de bijbehorende kleur.</li>
		<li>Controleer met de prosector of alle geïnkte zijden correct zijn en noteer de anatomische oriëntatie (anterieur, posterieur, mediaal, lateraal, diep) van elke geïnkte zijde voor de sleutel.</li>
	</ol></li>
	<li>Marge-steekproeven<ol><li>Gebruik het penseel op formaatinstelling 20-25 om loodrechte en scheermarges te maken (en gezicht) te scheren, te onderscheiden met behulp van kleurcodering. OPMERKING: Gebruik bijvoorbeeld wit om loodrechte marges aan te duiden en fuschia om scheermarges aan te duiden.</li>
		<li>Label elke gesamplede sectie met het nummer of de letter die overeenkomt met de cassette waarin elke sectie is geplaatst.</li>
	</ol></li>
	<li>Vliegtuig bezuinigingen<ol><li>Voor alle vlakke sneden (d.w.z. brood snijdt volledig door het preparaat), selecteert u het gereedschap Vlaksnede in de werkbalk aan de linkerkant. Selecteer Beide behouden in de werkbalk linksboven.</li>
		<li>Teken de vlakke sneden door het preparaat, precies zoals de prosector heeft uitgevoerd. Zorg ervoor dat de sneden correct zijn en klik vervolgens op accepteren.</li>
	</ol></li>
	<li>Voltooiing en export van 3D-specimenkaarten<ol><li>Bevestig met de prosector om de nauwkeurigheid van de voltooide 3D-monsterkaart te verifiëren. Herzie eventuele discrepanties en voltooi de kaart. OPMERKING: Een voorbeeld van een voltooide voorbeeldkaart wordt weergegeven in figuur 4.</li>
		<li>Klik in de bovenste werkbalk op Bestand | Opslaan om de voorbeeldkaart op te slaan. Klik op Bestand | Exporteren | selecteren. 3MF om het bestand te exporteren als een .3MF-bestand.</li>
	</ol></li>
</ol>7. Een distribueerbare video maken
<ol><li>Open de presentatiesoftware vanaf het bureaublad van de laptop.</li>
	<li>Geef het diabestand een titel met de bijbehorende naam van het exemplaar dat in kaart is gebracht.</li>
	<li>Plaats de 2D-beelden die van het preparaat zijn gemaakt en rangschik ze aan één kant van het objectglaasje.</li>
	<li>Selecteer Invoegen in de bovenste werkbalk. Klik op het badeendpictogram en selecteer 3D-model invoegen.</li>
	<li>Importeer het .3mf-bestand van de onbewerkte scan die is gegenereerd in stap 4.9 en het .3mf-bestand van het toegewezen monster dat is gegenereerd in stap 6.7.2.</li>
	<li>Rangschik de 3D-modellen met de onbewerkte scan en de toegewezen scan naast elkaar. Plaats de twee modellen zo dat ze in dezelfde richting/uitlijning staan en dezelfde grootte hebben.</li>
	<li>Klik op Animaties op de bovenste werkbalk | selecteer model #1 | selecteer Animatie toevoegen | Draaitafel | Verander de duur in 10 s | selecteer Bij klikken.</li>
	<li>Selecteer model #2 en herhaal stap 6.8 voor de toegewezen scan, maar selecteer bij de laatste stap Met vorige in plaats van Op klikken.</li>
	<li>Selecteer model #1 en herhaal stap 6.8, maar selecteer Effectopties, verander de richting van de draaitafel in Omhoog en selecteer Na vorige.</li>
	<li>Selecteer model #2 en herhaal stap 7.9, maar selecteer bij de laatste stap Met vorige.</li>
	<li>Selecteer het animatievenster en klik op Alles afspelen om te controleren of de scans tegelijkertijd in dezelfde richting draaien.</li>
	<li>Om een deelbare video te maken, klikt u op Bestand | Exporteren | Video maken | Selecteer Middelgroot bestand om een .mp4 video te exporteren die per e-mail moet worden gedeeld of in een presentatie kan worden geïntegreerd. OPMERKING: Een voorbeeld van de uiteindelijke video wordt weergegeven in afbeelding 5.</li>
</ol>

Geavanceerde CAD-beeldvorming voor chirurgische margeanalyse in de kankerzorg

<ol><li>Looser, K. G., Shah, J. P., Strong, E. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+significance+of+%26%2334%3Bpositive%26%2334%3B+margins+in+surgically+resected+epidermoid+carcinomas%5BTitle%5D)+AND+%22Head+Neck+Surg%22%5BJournal%5D)">The significance of &#34;positive&#34; margins in surgically resected epidermoid carcinomas.</a> Head Neck Surg. 1 (2), 107-111 (1978).</li>
<li>Binahmed, A., Nason, R. W., Abdoh, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+clinical+significance+of+the+positive+surgical+margin+in+oral+cancer%5BTitle%5D)+AND+%22Oral+Oncol%22%5BJournal%5D)">The clinical significance of the positive surgical margin in oral cancer.</a> Oral Oncol. 43 (8), 780-784 (2007).</li>
<li>Orosco, R. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Positive+surgical+margins+in+the+10+most+common+solid+cancers%5BTitle%5D)+AND+%22Sci+Rep%22%5BJournal%5D)">Positive surgical margins in the 10 most common solid cancers.</a> Sci Rep. 8 (1), 5686(2018).</li>
<li>Prasad, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Trends+in+positive+surgical+margins+in+cT3-T4+oral+cavity+squamous+cell+carcinoma%5BTitle%5D)+AND+%22Otolaryngol+Head+Neck+Surg%22%5BJournal%5D)">Trends in positive surgical margins in cT3-T4 oral cavity squamous cell carcinoma.</a> Otolaryngol Head Neck Surg. 169 (5), 1200-1207 (2023).</li>
<li>Byers, R. M., Bland, K. I., Borlase, B., Luna, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+prognostic+and+therapeutic+value+of+frozen+section+determinations+in+the+surgical+treatment+of+squamous+carcinoma+of+the+head+and+neck%5BTitle%5D)+AND+%22Am+J+Surg%22%5BJournal%5D)">The prognostic and therapeutic value of frozen section determinations in the surgical treatment of squamous carcinoma of the head and neck.</a> Am J Surg. 136 (4), 525-528 (1978).</li>
<li>DiNardo, L. J., Lin, J., Karageorge, L. S., Powers, C. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accuracy%2C+utility%2C+and+cost+of+frozen+section+margins+in+head+and+neck+cancer+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22Laryngoscope%22%5BJournal%5D)">Accuracy, utility, and cost of frozen section margins in head and neck cancer surgery.</a> Laryngoscope. 110 (10 Pt 1), 1773-1776 (2000).</li>
<li>Gandour-Edwards, R. F., Donald, P. J., Lie, J. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Clinical+utility+of+intraoperative+frozen+section+diagnosis+in+head+and+neck+surgery%3A+a+quality+assurance+perspective%5BTitle%5D)+AND+%22Head+Neck%22%5BJournal%5D)">Clinical utility of intraoperative frozen section diagnosis in head and neck surgery: a quality assurance perspective.</a> Head Neck. 15 (5), 373-376 (1993).</li>
<li>Ikemura, K., Ohya, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+accuracy+and+usefulness+of+frozen-section+diagnosis%5BTitle%5D)+AND+%22Head+Neck%22%5BJournal%5D)">The accuracy and usefulness of frozen-section diagnosis.</a> Head Neck. 12 (4), 298-302 (1990).</li>
<li>Remsen, K. A., Lucente, F. E., Biller, H. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reliability+of+frozen+section+diagnosis+in+head+and+neck+neoplasms%5BTitle%5D)+AND+%22Laryngoscope%22%5BJournal%5D)">Reliability of frozen section diagnosis in head and neck neoplasms.</a> Laryngoscope. 94 (4), 519-524 (1984).</li>
<li>Weinstock, Y. E., Alava, I. 3rd, Dierks, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pitfalls+in+determining+head+and+neck+surgical+margins%5BTitle%5D)+AND+%22Oral+Maxillofac+Surg+Clin+North+Am%22%5BJournal%5D)">Pitfalls in determining head and neck surgical margins.</a> Oral Maxillofac Surg Clin North Am. 26 (2), 151-162 (2014).</li>
<li>Catanzaro, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intraoperative+navigation+in+complex+head+and+neck+resections%3A+indications+and+limits%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Comput+Assist+Radiol+Surg%22%5BJournal%5D)">Intraoperative navigation in complex head and neck resections: indications and limits.</a> Int J Comput Assist Radiol Surg. 12 (5), 881-887 (2017).</li>
<li>Black, C., Marotti, J., Zarovnaya, E., Paydarfar, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Critical+evaluation+of+frozen+section+margins+in+head+and+neck+cancer+resections%5BTitle%5D)+AND+%22Cancer%22%5BJournal%5D)">Critical evaluation of frozen section margins in head and neck cancer resections.</a> Cancer. 107 (12), 2792-2800 (2006).</li>
<li>Miller, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Virtual+3D+specimen+mapping+in+head+%26+neck+oncologic+surgery%5BTitle%5D)+AND+%22Laryngoscope%22%5BJournal%5D)">Virtual 3D specimen mapping in head & neck oncologic surgery.</a> Laryngoscope. , (2023).</li>
<li>Sharif, K. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+computer-aided+design+margin%3A+Ex+vivo+3D+specimen+mapping+to+improve+communication+between+surgeons+and+pathologists%5BTitle%5D)+AND+%22Head+Neck%22%5BJournal%5D)">The computer-aided design margin: Ex vivo 3D specimen mapping to improve communication between surgeons and pathologists.</a> Head Neck. 45 (1), 22-31 (2023).</li>
<li>Sharif, K. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Enhanced+intraoperative+communication+of+tumor+margins+using+3D+scanning+and+mapping%3A+the+computer-aided+design+margin%5BTitle%5D)+AND+%22The+Laryngoscope%22%5BJournal%5D)">Enhanced intraoperative communication of tumor margins using 3D scanning and mapping: the computer-aided design margin.</a> The Laryngoscope. 133 (8), 1914-1918 (2023).</li>
</ol>

De auteurs hebben geen tegenstrijdige financiële belangen die openbaar moeten worden gemaakt.

Traditioneel is er geen visuele weergave van een gereseceerd kankermonster. Pathologische verwerking vernietigt vaak het monster. Eerder werk heeft de haalbaarheid en het nut aangetoond van 3D-scannen van oncologische monsters, gevolgd door virtuele annotatie van de modellen om 3D-monsterkaarten te maken die representatief zijn voor pathologische verwerking 13,14,15. Dit biedt het multidisciplinaire zorgteam een visueel model va...

Het doel van oncologische resectie is de volledige verwijdering van kanker met chirurgische marges die microscopisch vrij zijn van tumorcellen. Bij hoofd-halskanker is de status van de chirurgische marge de belangrijkste pathologische risicofactor1. Een positieve chirurgische marge verhoogt het risico op lokaal recidief na 5 jaar en sterfte door alle oorzaken met >90%2. Ondanks de vooruitgang in de medische technologie en chirurgische technieken in de afgelopen jaren, blijven de positieve marges bij hoofd-halskanker hoog3. Voor lokaal gevorderde mondholtekanker is het positieve margepercentage in de Verenigde Staten 18,1%4.
Om ervoor te zorgen dat hoofd-halschirurgen volledige oncologische resectie garanderen en tegelijkertijd de verstoring van de omliggende structuren tot een minimum beperken, wordt intraoperatieve bemonstering van marges via bevroren sectie-analyse (FSA) uitgevoerd. FSA biedt een snel intraoperatief pathologieconsult dat veel wordt gebruikt en de standaardbehandeling is 5,6,7,8,9. Vers weefsel wordt ingevroren, in dunne plakjes gesneden, op een glasplaatje geplaatst en gekleurd voor onmiddellijke interpretatie terwijl de patiënt nog onder narcose is.
Oncologische hoofd-halsmonsters vormen verschillende uitdagingen bij het nauwkeurig beoordelen van de margestatus, waaronder de anatomische complexiteit van hoofd-halskankermonsters, de minimale reserve in het hoofd-halsgebied voor brede excisie gezien de nabijheid van vitale structuren zoals de ogen, het gezicht en belangrijke zenuwen en vasculatuur, en de meerdere weefseltypes die vaak aanwezig zijn in het gereseceerde monster (d.w.z. slijmvlies, kraakbeen, spieren, botten)10,11. Een op monsters gebaseerde benadering van margeanalyse vereist dus een verbeterd niveau van communicatie tussen chirurg en patholoog12. Een face-to-face gesprek is vaak gerechtvaardigd om de juiste oriëntatie van het monster en de bespreking van de betreffende marges te garanderen. Dit is echter niet altijd veilig of haalbaar, omdat de chirurg ofwel de operatiekamer (OK) moet verlaten terwijl de patiënt onder algemene anesthesie blijft, ofwel de patholoog het grove pathologielaboratorium moet verlaten, waardoor hun workflow wordt onderbroken. Bovendien kan er een aanzienlijke reistijd zijn tussen de OK en het pathologielab, of in sommige gevallen kan het pathologielab helemaal off-site zijn.
Na FSA wordt het oncologische monster gefixeerd in formaline en formeel verwerkt door middel van inkt, doorsnede en margebemonstering. Dia's worden gemaakt en microscopisch geïnterpreteerd door de patholoog om een definitief pathologierapport op te stellen. Voor complexe resectie van hoofd-halskanker kan dit vaak 1-2 weken duren. Helaas resulteert de verwerking van het monster vaak in de vernietiging van het gereseceerde kankermonster. Dit kan voor verdere verwarring zorgen, aangezien het definitieve pathologierapport, de multidisciplinaire discussies over de tumorraad, de planning van adjuvante bestralingstherapie en resectie bij het instellen van positieve marges allemaal moeten doorgaan zonder een visueel verslag van het oncologische monster en de pathologische verwerking ervan.
Om aan deze klinische onvervulde behoefte te voldoen, hebben we een 3D-scan- en monstermappingprotocol ontwikkeld om de communicatie tussen chirurgen, pathologen en andere leden van het multidisciplinaire kankerzorgteam te verbeteren.

<table><tbody><tr><td>Computer Aided Design Software</td><td>MeshMixer</td><td></td><td>Virtuele annotatiessoftware voor 3D-modellen</td></tr><tr><td>Digitale camera of camerafoon</td><td>iPhone</td><td></td><td>Kan iPhone-camera of elke beschikbare digitale camera gebruiken&nbsp;</td></tr><tr><td>EinScan SP V2 Platinum Desktop 3D Scanner</td><td>Shining 3D</td><td></td><td>3D scanner hardware</td></tr><tr><td>ExScan Software; Solid Edge SHINING 3D Edition</td><td>Shining 3D</td><td></td><td>3D-opnamesoftware inbegrepen bij aankoop van 3D-scanner</td></tr><tr><td>Externe muis</td><td>Microsoft&nbsp;</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Laptopcomputer</td><td>Dell XP5</td><td>00355-60734-40310-AAOEM</td><td>Laptopvereisten: USB: 1 &times;USB 2.0 of 3.0; OS: Win 7, 8 of 10 (64 bit); Grafische kaart: Nvidia-serie; Grafische geheugen: >1 G; CPU: Dual-core i5 of hoger; Geheugen: >8 G</td></tr><tr><td>Microsoft Office Suite</td><td>Microsoft</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Mobiele presentatiewagen</td><td>Oklahoma Sound</td><td>PRC450</td><td></td></tr><tr><td>PowerPoint-software</td><td>Microsoft Office</td><td></td><td>Presentatiesoftware</td></tr><tr><td>Zit-staand mobiele bureauwagen</td><td>Seville Classics</td><td></td><td></td></tr><tr><td>USB-c-apparaatconverter</td><td>TRIPP-LITE</td><td>U442-DOCK3-B</td><td>Alleen nodig als de laptop geen USB heeft</td></tr></tbody></table>

verbeterde communicatie van tumormarges met behulp van 3d-scannen en in kaart brengen

Enhanced Communication of Tumor Margins Using 3D Scanning and Mapping

Na oncologische resectie van kwaadaardige tumoren worden monsters naar de pathologie gestuurd voor verwerking om de status van de chirurgische marge te bepalen. Deze resultaten worden gecommuniceerd in de vorm van een schriftelijk pathologierapport. Het huidige standaardpathologierapport geeft een schriftelijke beschrijving van het monster en de plaatsen van margebemonstering zonder enige visuele weergave van het gereseceerde weefsel. Het monster zelf wordt meestal vernietigd tijdens het doorsnijden en analyseren. Dit leidt vaak tot een moeizame communicatie tussen pathologen en chirurgen wanneer het definitieve pathologierapport wordt bevestigd. Bovendien zijn chirurgen en pathologen de enige leden van het multidisciplinaire kankerzorgteam die het gereseceerde kankermonster visualiseren. We hebben een 3D-scan- en samplemappingprotocol ontwikkeld om aan deze onvervulde behoefte te voldoen. CAD-software (Computer-aided Design) wordt gebruikt om het virtuele monster te annoteren, waarbij de plaatsen van inkten en margebemonstering duidelijk worden weergegeven. Deze kaart kan worden gebruikt door verschillende leden van het multidisciplinaire kankerzorgteam.

Van oktober 2021 tot april 2023 werden 28 oncologische hoofd-halsmonsters volgens dit protocol 3D-gescand en virtueel in kaart gebracht. Deze resultaten zijn eerder gepubliceerd13. De meerderheid van de chirurgische monsters was plaveiselcelcarcinoom (SCC) (86%, n = 24), met als meest voorkomende anatomische subsites de mondholte (54%, n = 15) en het strottenhoofd (29%, n = 8).
In alle gevallen werden specimenkaarten gedeeld met behandelende chirurgen en pathologen voor...

Een nieuwe methode voor 3D-scanning en het virtueel in kaart brengen van kankerresecties wordt voorgesteld met als doel de communicatie tussen het multidisciplinaire kankerzorgteam te verbeteren.

Verbeterde communicatie van tumormarges met behulp van 3D-scannen en in kaart brengen

After oncologic resection of malignant tumors, specimens are sent to pathology for processing to determine the surgical margin status. These results are ...

De reikwijdte van ons onderzoek is het gebruik van 3D-scanning en augmented reality-technologie om de communicatie van de resultaten van kankeroperaties tussen het multidisciplinaire kankerzorgteam te verbeteren. Meer specifiek hopen we een chirurg in staat te stellen kanker nauwkeuriger te re-ecteren en nauwkeurigere bestralingstherapie mogelijk te maken. In de ziekenhuisomgeving is de ruimte vaak beperkt en kan het moeilijk zijn om extra ruimte te vinden voor extra personeel en apparatuur.De leercurve van dit protocol kan ook een uitdaging zijn, vooral voor mensen zonder eerdere ervaring met 3D-scannen en computerondersteund ontwerpen. We hebben een 3D-scan- en virtueel mappingprotocol voor kankermonsters gemaakt, dat een permanent visueel record biedt naast schriftelijke pathologierapporten. Dit is een krachtig communicatiemiddel voor het hele kankerzorgteam en wordt nu onderzocht in multidisciplinaire discussies over tumorraden, evenals in de planning van adjuvante bestralingstherapie.Wanneer een chirurgisch monster wordt verwerkt voor pathologische analyse, wordt het vaak vernietigd, zonder enige visuele documentatie. Dit resulteert in lange schriftelijke pathologierapporten en kan vaak leiden tot uitdagende klinische scenario's in gevallen van een krappe of positieve marge. Ons onderzoeksprotocol creëert een interactieve, permanente visuele registratie van het gereseceerde kankermonster.Ons protocol biedt een nieuwe visuele weergave van een chirurgisch verwijderd oncologisch monster en een kaart van hoe het pathologisch werd verwerkt. Deze gegevens bestonden voorheen niet en stellen zorgverleners nu in staat om terug te kijken naar een exemplaar ter referentie, multidisciplinaire zorgdiscussies en toekomstige behandelplanning.

enhanced-communication-of-tumor-margins-using-3d-scanning-and-mapping

Research

JoVE Journal

Medicine

Geneeskunde

Dual-phase conische straal computertomografie (DP-CBCT) is een nuttige intraprocedurale beeldvormingstechniek voor transarterielle chemo-embolisatiebehandeling met geneesmiddelafgevende kralen bij hepatocellulair carcinoom. DP-CBCT is gebruikt om drie belangrijke stappen in oncologische interventionele radiologie uit te voeren: tumorlokalisatie (zien), navigatie en intraprocedurale katheterbegeleiding (bereiken) en intraprocedurale evaluatie van de behandelingssucces (behandelen).

Dual-phase Cone-beam Computertomografie om hepatocellulair carcinoom te zien, te bereiken en te behandelen tijdens transarteriële chemo-embolisatie met geneesmiddelafgevende kralen

Het protocol beschrijft de fabricage van volledig gekleurde driedimensionale afdrukken van patiënt-specifieke, anatomische schedel modellen te gebruiken voor chirurgische simulatie. De cruciale stappen van het combineren van verschillende beeldvormings modaliteiten, beeldsegmentatie, driedimensionale model extractie en de productie van de prints worden toegelicht.

Multicolor 3D printen van complexe intracraniële tumoren in Neurochirurgie

Hier presenteren we een protocol voor het voorbereiden en kweken van een bloed-hersenbarrière gemetastaseerde tumor micro-omgeving en vervolgens kwantificeren van de toestand met behulp van confocale beeldvorming en kunstmatige intelligentie (machine learning).

Kwantificeren van de Brain Gemetastatische Tumor Micro-Environment met behulp van een Organ-On-A Chip 3D Model, Machine Learning en Confocal Tomography

Bij het diagnosticeren en behandelen van lokaal gevorderde schildklierkanker kan de toepassing van computerondersteunde driedimensionale reconstructie aanvullende informatie opleveren over de tumoromvang en anatomische kenmerken, waardoor wordt geholpen bij risicobeoordeling en chirurgische planning.

Computerondersteunde driedimensionale visualisatie bij de behandeling van lokaal gevorderde schildklierkanker

De vertaling van de bevindingen van intravitale microscopie wordt uitgedaagd door de geringe dieptepenetratie in het weefsel. Hier beschrijven we een muismodel met dorsale vensterkamer dat co-registratie van intravitale microscopie en klinisch toepasbare beeldvormingsmodaliteiten (bijv. CT, MRI) mogelijk maakt voor directe ruimtelijke correlatie, waardoor de klinische vertaling van intravitale microscopiebevindingen mogelijk wordt gestroomlijnd.

Een dorsaal huidplooi raamkamer tumor muismodel voor gecombineerde intravitale microscopie en magnetische resonantie beeldvorming in translationeel kankeronderzoek

Dit artikel beschrijft een protocol voor multiplex-immunofluorescentie dat is geoptimaliseerd om de driedimensionale architectuur van peritoneale metastasen te karakteriseren.

Driedimensionale beeldvorming van tumordragend weefsel met behulp van de iteratieve bleking breidt de multiplexiteitsbenadering uit

Het gebruik van 3D-reconstructie en virtuele simulaties bij preoperatieve planning voor leverresecties vertegenwoordigt een belangrijke vooruitgang in de chirurgische oncologie. De 3D-LAST-techniek (driedimensionale locatiebenadering met de zijdedraad) van ons team maakt veilige, efficiënte en nauwkeurige tumorverwijdering mogelijk met praktische intraoperatieve navigatie, wat een brede medische acceptatie belooft.

Driedimensionale locatiebenadering met zijdedraad geleide laparoscopische segmentectomie voor levertumor

Contrast verbeterde kleine dier schip beeldvorming door microCT is een snelle, rendabele en high-throughput techniek voor...

Contrast Enhanced Imaging Schip met behulp van microCT

Hier beschrijven we een methode om moleculaire heterogeniteit kwantificeren in histologische secties van tumor materiaal met behulp van kwantitatieve immunofluorescentie, beeldanalyse, en een statistische maatstaf voor heterogeniteit. De methode is bedoeld voor gebruik in klinische biomarker ontwikkeling en analyse.

Heterogeniteit in kaart brengen van de expressie van eiwitten in tumoren met behulp van kwantitatieve Immunofluorescentie

Een snelle manier om te screenen op melanoom modifiers met behulp van een zebravis autochtone tumor model gepresenteerd. Het maakt gebruik van de miniCoopR vector waarmee expressie van genen kandidaat melanoom in melanocyten. Een methode om melanoom-vrije overleving bochten, een invasie assay, een protocol voor antilichaam kleuring van schaal melanocyten en een melanoom transplantatie assay te verkrijgen zijn beschreven.

Screening op Melanoom Modifiers het gebruik van een zebravis Autochtone tumormodel

Leer een 3D-scanprotocol voor oncologische resecties om communicatie in multidisciplinaire tumorborden te verbeteren. Deze methode creëert een permanent visueel archief voor nauwkeurigere chirurgie en bestralingsplanning.

Verbeterde communicatie van tumormarges met behulp van 3D-scannen en in kaart brengen

Meer video's verkennen