Zaproponowano nowatorską metodę skanowania 3D i wirtualnego mapowania resekcji nowotworów w celu poprawy komunikacji między multidyscyplinarnym zespołem opieki onkologicznej.
Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.
Artykuł metodologiczny
Zaproponowano nowatorską metodę skanowania 3D i wirtualnego mapowania resekcji nowotworów w celu poprawy komunikacji między multidyscyplinarnym zespołem opieki onkologicznej.
Po onkologicznej resekcji nowotworów złośliwych, próbki są wysyłane do patologii w celu przetworzenia w celu określenia statusu marginesu chirurgicznego. Wyniki te są przekazywane w formie pisemnego raportu patologicznego. Aktualny raport patologiczny dotyczący standardu opieki zawiera pisemny opis próbki i miejsc pobierania próbek na marginesie bez żadnej wizualnej reprezentacji wyciętej tkanki. Sama próbka jest zwykle niszczona podczas cięcia i analizy. Często prowadzi to do trudności w komunikacji między patologami a chirurgami, gdy potwierdzany jest ostateczny raport patomorfologiczny. Co więcej, chirurdzy i patolodzy są jedynymi członkami multidyscyplinarnego zespołu opieki onkologicznej, którzy wizualizują wyciętą próbkę raka. Opracowaliśmy protokół skanowania 3D i mapowania próbek, aby zaspokoić tę niezaspokojoną potrzebę. Oprogramowanie do projektowania wspomaganego komputerowo (CAD) służy do opisywania wirtualnej próbki, wyraźnie pokazując miejsca próbkowania tuszu i marginesów. Mapa ta może być wykorzystywana przez różnych członków multidyscyplinarnego zespołu opieki onkologicznej.
Celem resekcji onkologicznej jest całkowite usunięcie raka z marginesami chirurgicznymi mikroskopijnie czystymi od komórek nowotworowych. W przypadku nowotworów głowy i szyi najważniejszym patologicznym czynnikiem ryzyka jest margines chirurgiczny1. Dodatni margines chirurgiczny zwiększa ryzyko 5-letniego nawrotu miejscowego i śmiertelności z jakiejkolwiek przyczyny o >90%2. Pomimo postępu w technologii medycznej i technikach chirurgicznych w ostatnich latach, dodatnie wskaźniki marży w raku głowy i szyi pozostają wysokie3. W przypadku miejscowo zaawansowanych nowotworów jamy ustnej dodatni wskaźnik marży w Stanach Zjednoczonych wynosi 18,1%4.
Dla chirurgów głowy i szyi, aby zapewnić pełną resekcję onkologiczną przy jednoczesnym zminimalizowaniu zakłóceń otaczających struktur, przeprowadza się śródoperacyjne pobieranie próbek marginesów za pomocą analizy zamrożonych skrawków (FSA). FSA zapewnia szybką śródoperacyjną konsultację patologiczną, która jest szeroko stosowana i stanowi standard opieki5,6,7,8,9. Świeża tkanka jest zamrażana, cienko krojona, umieszczana na szkiełku podstawowym i barwiona w celu natychmiastowej interpretacji, gdy pacjent jest jeszcze pod narkozą.
Próbki onkologiczne głowy i szyi stanowią kilka odrębnych wyzwań w dokładnej ocenie stanu marginesu, w tym złożoność anatomiczna próbek raka głowy i szyi, minimalna rezerwa w okolicy głowy i szyi do szerokiego wycięcia, biorąc pod uwagę bliskość ważnych struktur, takich jak oczy, twarz oraz ważne nerwy i naczynia krwionośne, a także wiele typów tkanek często obecnych w wyciętym wycinku (tj. błona śluzowa, chrząstka, mięsień, kość)10,11. W związku z tym podejście do analizy marginesów oparte na próbkach wymaga zwiększonego poziomu komunikacji między chirurgiem a patologiem12. Rozmowa twarzą w twarz jest często uzasadniona, aby zapewnić prawidłową orientację próbki i omówienie niepokojących marginesów. Jednak nie zawsze jest to bezpieczne lub wykonalne, ponieważ wymaga od chirurga opuszczenia sali operacyjnej (OR), gdy pacjent pozostaje w znieczuleniu ogólnym, lub patologa opuszczenia laboratorium patologii, przerywając ich pracę. Ponadto może upłynąć dużo czasu na podróż między salą operacyjną a pracownią patologiczną, a w niektórych przypadkach pracownia patomorfologiczna może znajdować się całkowicie poza terenem placówki.
Zgodnie z FSA, próbka onkologiczna jest utrwalana w formalinie i formalnie przetwarzana poprzez tuszowanie, cięcie i pobieranie próbek z marginesów. Slajdy są tworzone i interpretowane pod mikroskopem przez patologa w celu stworzenia końcowego raportu patologicznego. W przypadku złożonej resekcji raka głowy i szyi może to często zająć 1-2 tygodnie. Niestety, przetworzenie próbki często prowadzi do zniszczenia wyciętej próbki raka. Może to powodować dalsze zamieszanie, ponieważ końcowy raport patologiczny, wielodyscyplinarne dyskusje komisji onkologicznej, planowanie radioterapii uzupełniającej i resekcja w ustawieniu dodatnich marginesów muszą przebiegać bez wizualnego zapisu próbki onkologicznej i jej patologicznego przetwarzania.
Aby zaspokoić tę kliniczną niezaspokojoną potrzebę, opracowaliśmy protokół skanowania 3D i mapowania próbek, aby usprawnić komunikację między chirurgami, patologami i innymi członkami multidyscyplinarnego zespołu opieki onkologicznej.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Ten protokół został przeprowadzony w Vanderbilt University Medical Center pod IRB#221597. Pacjenci wyrazili pisemną zgodę na skanowanie ex vivo 3D i cyfrowe mapowanie ich próbki chirurgicznej przed zabiegiem oraz dodanie ich skanu do biorepozytorium modelu próbki 3D. Kryteriami włączenia byli pacjenci w wieku 18 lat i starsi z podejrzeniem lub potwierdzonym biopsją nowotworem głowy i szyi poddawani resekcji chirurgicznej. Mapy próbek 3D zostały stworzone w oparciu o preferencje chirurgów i patologów oraz dostępność personelu.
Ten protokół jest zgodny z wytycznymi komisji etycznych ds. badań na ludziach Institutional Review Board (IRB#221597) w Vanderbilt University Medical Center. Wszyscy uczestnicy wyrazili pisemną świadomą zgodę przed uczestnictwem. Wszystkie dane pacjentów zostały pozbawione elementów pozwalających na identyfikację.
1. Konfiguracja skanera 3D
2. Postępowanie z próbkami
3. 3D skanowanie po resekcji en bloc guza litego
4. Wyrównanie i tworzenie siatki
5. Sprzątanie
6. Wirtualne mapowanie próbek 3D
7. Tworzenie dystrybucyjnego wideo
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Od października 2021 do kwietnia 2023 roku, zgodnie z tym protokołem, wykonano skanowanie 3D i wirtualne mapowanie 28 próbek onkologicznych z obszaru głowy i szyi. Wyniki te zostały opublikowane wcześniej13. Większość próbek chirurgicznych stanowił rakowiakowłókniactwo (SCC) (86%, n = 24), a najczęstszymi lokalizacjami anatomicznymi były jama ustna (54%, n = 15) oraz krtanie (29%, n = 8).
We wszystkich przypadkach mapy preparatów zostały udostępnione prowadzącym chirurg...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Tradycyjnie, nie ma wizualnej reprezentacji wyciętej próbki raka. Patologiczne przetwarzanie często niszczy próbkę. Wcześniejsze prace wykazały wykonalność i użyteczność skanowania 3D próbek onkologicznych, a następnie wirtualnej adnotacji modeli w celu stworzenia map próbek 3D, które są reprezentatywne dla przetwarzania patologicznego 13,14,15. Dzięki temu multidyscyplinarny zespół opiekuńczy otrzymuje wizualny model budowy ana...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają konkurencyjnych interesów finansowych, które można by ujawnić.
Ta praca była wspierana przez Vanderbilt Clinical Oncology Research Research Career Development Program (K12 NCI 2K12CA090625-22A1), NIH/National Institute for Deafness and Communication Disorders (R25 DC020728), Vanderbilt-Ingram Cancer Center Support Grant (P30CA068485) oraz Swim Across America.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| Oprogramowanie do projektowania wspomaganego komputerowo | MeshMixer | Oprogramowanie do wirtualnych adnotacji dla modeli 3D | |
| Aparat cyfrowy lub aparat | iPhone | Może korzystać z aparatu iPhone lub dowolnego dostępnego aparatu cyfrowego | |
| Skaner 3D EinScan SP V2 Platinum Desktop | Shining 3D Skaner 3D | sprzętowy | |
| Oprogramowanie ExScan; Solid Edge SHINING 3D Edition | 3D 3D | dołączone do zakupu zewnętrznej myszy skanera 3D | |
| Microsoft | |||
| Laptop | Dell XP5 | 00355-60734-40310-AAOEM | Wymagania dotyczące laptopa: USB: 1 i razy; USB 2.0 lub 3.0; System operacyjny: Win 7, 8 lub 10 (64-bitowy); Karta graficzna: seria Nvidia; Pamięć graficzna: >1 G; Procesor : dwurdzeniowy i5 lub nowszy; Pamięć: >8 G |
| Microsoft Office Suite | Microsoft | ||
| Mobile Presentation Cart | Oklahoma Sound | PRC450 | |
| PowerPoint Software | Microsoft Office | Presentation | |
| Sit-Stand Mobile Desk Cart | Seville Classics | ||
| USB-c Device Converter | TRIPP-LITE | U442-DOCK3-B | Niezbędny tylko jeśli laptop nie ma USB |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.