Visualização Tridimensional Auxiliada por Computador no Tratamento do Câncer de Tireoide Localmente Avançado

Resumo

No diagnóstico e tratamento do câncer de tireoide localmente avançado, a aplicação da reconstrução tridimensional auxiliada por computador pode fornecer informações adicionais sobre o escopo tumoral e características anatômicas, auxiliando na avaliação de risco e no planejamento cirúrgico.

Resumo

O diagnóstico e o tratamento do carcinoma de tireoide localmente avançado são desafiadores. O desafio está na avaliação do escopo tumoral e na formulação de um plano de tratamento individualizado. A visualização tridimensional (3D) tem uma ampla gama de aplicações no campo da medicina, embora existam aplicações limitadas no câncer de tireoide. Anteriormente, aplicamos a visualização 3D para o diagnóstico e tratamento do câncer de tireoide. Através da coleta de dados, modelagem 3D e avaliação pré-operatória, podemos obter informações 3D sobre o contorno do tumor, determinar a extensão da invasão tumoral e realizar preparo pré-operatório adequado e avaliação de risco cirúrgico. Este estudo teve como objetivo demonstrar a viabilidade da visualização 3D no câncer de tireoide localmente avançado. A visualização 3D auxiliada por computador pode ser um método eficaz para a avaliação pré-operatória precisa, o desenvolvimento de métodos cirúrgicos, encurtando o tempo cirúrgico e reduzindo os riscos cirúrgicos. Além disso, pode contribuir para a educação médica e a comunicação médico-paciente. Acreditamos que a aplicação da tecnologia de visualização 3D pode melhorar os resultados e a qualidade de vida em pacientes com câncer de tireoide localmente avançado.

Introdução

O câncer de tireoide é a sétima neoplasia maligna mais comum na China¹, sendo a cirurgia o método de tratamento mais importante ^2,3. A ressecção completa do tumor está fortemente associada a altas taxas de sobrevida e boa qualidade de vida em pacientes com câncer de tireoide localmente^avançado3,4; no entanto, esse tipo de ressecção é um desafio. O pescoço contém órgãos e tecidos importantes, como a traqueia, o esôfago e a artéria carótida comum. A ressecção para câncer avançado de tireoide é ainda mais arriscada e difícil devido à proximidade desses tumores com órgãos importantes e grandes vasos sanguíneos no pescoço e^{mediastino5,6}. Assim, faz-se necessária uma avaliação pré-operatória adequada.

Atualmente, a tomografia computadorizada (TC), a ressonância magnética (RM) e a ultrassonografia com Doppler colorido, amplamente utilizadas na prática clínica, fornecem uma visão bidimensional (2D), o que limita a avaliação do volume, dos limites e das relações do tumor com importantes estruturas^{circunvizinhas7,8}. Experiência clínica substancial e tentativa e erro eficientes são necessários antes que os cirurgiões possam traduzir imagens 2D para o espaço 3D. A visualização 3D auxiliada por computador pode usar imagens 2D para criar um modelo 3D mais intuitivo que pode ser usado para planejamento pré-operatório e seleção do plano de tratamento, tornando a comunicação médico-paciente mais intuitiva e reduzindo as divergências médico-paciente. Embora o modelo forneça visualização 3D, ele é intangível. Essa avaliação e preparo pré-operatório guiados por 3D podem encurtar o tempo cirúrgico e reduzir os riscos cirúrgicos. A abordagem 3D tem sido amplamente utilizada em cirurgia hepatobiliar, ortopedia e cirurgia bucomaxilofacial9,10. No câncer de tireoide, a visualização 3D é atualmente utilizada para auxiliar no diagnóstico ultra-sônico e na formulação de planos cirúrgicos11,12,13,14,15.

Portanto, acreditamos que a visualização 3D pode ser convenientemente aplicada ao diagnóstico e tratamento do câncer de tireoide localmente avançado. Esse método de visualização inclui aquisição por TC, modelagem 3D auxiliada por computador e avaliação pré-operatória usando modelos 3D. Os modelos 3D podem ser usados para determinar dificuldades cirúrgicas, riscos cirúrgicos e o potencial estado funcional pós-operatório. Os cirurgiões podem se envolver em comunicação detalhada médico-paciente, formulação do plano cirúrgico e o preparo cirúrgico correspondente¹⁶. Além disso, esse método pode proporcionar uma avaliação pré-operatória adequada dos pacientes, reduzir os riscos cirúrgicos e melhorar a satisfação do paciente sem aumentar o trauma do paciente.

Protocolo

Este protocolo de estudo foi aprovado pelo Comitê de Ética do Sichuan Cancer Hospital (Data de aprovação: 27 de setembro de 2019). Todos os procedimentos envolvendo participantes humanos foram realizados de acordo com os padrões éticos dos comitês de pesquisa institucionais e nacionais, bem como com a Declaração de Helsinque de 1964 e suas alterações posteriores. Todos os pacientes assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido antes da cirurgia.

1. Critérios de inclusão e exclusão

1. Incluir pacientes se (1) tiverem câncer de tireoide confirmado patologicamente e necessitarem de tratamento cirúrgico; (2) apresentam infiltração tumoral local extensa, como T3-T4 (American Joint Committee on Cancer TNM staging, oitava edição), ou se lesões metastáticas invadiram estruturas importantes como traqueia, esôfago e grandes vasos; (3) eles e seus familiares são voluntários para visualização 3D auxiliada por computador; e (4) não apresentavam contraindicações à anestesia.
2. Excluir pacientes se eles não forem submetidos a tratamento cirúrgico.

2. Aquisição de imagens

1. Obter imagens simples e contrastadas de TC (incluindo fases venosa e arterial) dos pacientes usando um sistema de TC espiral de 256 camadas. Os parâmetros de varredura são: matriz de 120 kV, 120 mA, matriz de 512 x 512, espessura da camada de 0,625 mm, limiar de 150 UH e atraso da varredura arterial de 10-20 s.
2. Obtenha os dados do exame do sistema de TC em formato DICOM.

3. Modelagem 3D auxiliada por computador

1. Importe os dados para o software de visualização 3D (Figura 1A).
   1. Clique no botão Abrir para selecionar o documento que contém os dados do paciente no formato DICOM. Importe os dados para o software.
   2. Processe os dados para suavização gaussiana se os dados originais contiverem muito ruído de imagem (Figura 1B). Selecione os dados com o botão direito do mouse e, em seguida, clique no botão Suavização Gaussiana .
2. Reconstruir individualmente diferentes estruturas na área alvo (tórax e pescoço).
   1. Selecione Modelos Diferentes (por exemplo, pele e osso) no software de acordo com a estrutura a ser reconstruída (Figura 2A).
   2. Defina a Cor, o Limite Máximo e o Limiar Mínimo com base na estrutura reconstruída no TC (Figura 2B). Estabeleça diferentes limiares para o osso e a pele. Ajuste os limiares superior e inferior com base no efeito de visualização observado (Figura 2C).
   3. Clique no botão Cálculo para concluir a reconstrução preliminar do modelo 3D (Figura 2D).
3. Modifique os dados segmentados.
   1. Uma vez obtidos os dados de segmentação de estruturas como vasos sanguíneos, pele e ossos (Figuras 3A-C), use o botão Algoritmo de Alisamento para otimizar os dados segmentados e garantir que as bordas reconstruídas do dente de serra correspondam ao tecido real.
   2. Em seguida, use o botão Navegação com um clique para localizar as imagens 2D e 3D (Figura 3D) e determinar se o efeito de segmentação foi preciso. Use a ferramenta Caneta ou Pincel para corrigir as camadas incorretas (Figura 3E).
      NOTA: A modelagem 3D é obtida após a obtenção dos dados de segmentação de todas as estruturas.

4. Avaliação pré-operatória

1. Visualize o modelo 3D e preste muita atenção ao volume e localização do tumor e às relações entre o tumor e os tecidos adjacentes usando as funções de Ampliação, Rotação, Transparência do Tecido e Separação e uma combinação de várias estruturas. Por exemplo, observe a extensão da invasão tumoral na artéria carótida comum, esôfago e traqueia.
2. Determinar o escopo da ressecção cirúrgica, o grau de comprometimento funcional após a ressecção e o plano de terapia adjuvante pós-operatória com base na avaliação do modelo 3D. Implemente uma comunicação médico-paciente eficaz e intuitiva para satisfazer as expectativas do paciente e explicar o plano de tratamento do cirurgião.

5. Cirurgia

1. Remover o tumor de acordo com o plano pré-operatório e as observações intraoperatórias do tumor e dos órgãos vitais afetados.
2. Realizar cirurgia redutora de tumor com marcação intraoperatória para terapia adjuvante pós-operatória na ausência de um plano de reparo.
3. Reparar defeitos causados pela ressecção e realizar a reconstrução funcional conforme necessário com base no plano operatório e situação intraoperatória.

Resultados

De dezembro de 2017 a julho de 2021, 23 pacientes com câncer de tireoide localmente avançado foram submetidos à modelagem 3D. Desses 23 pacientes, 4 foram excluídos da cirurgia devido ao risco cirúrgico, e os 19 pacientes restantes foram tratados com cirurgia seguindo modelagem 3D (Tabela 1). Todos os 19 pacientes tinham câncer de tireoide localmente avançado, incluindo 14 para os quais este foi o diagnóstico inicial, 16 que tinham graus variados de dispneia e 18 que tinham grandes tumores no pescoço (tu...

Discussão

Para o carcinoma diferenciado (CDT) recidivante e metastático, o tratamento cirúrgico ainda é^preferido17. A sobrevida doença-específica em 5 anos dos pacientes com ressecção de CDT e R0 é de 94,4%, significativamente maior do que a dos pacientes com ressecção R1 (67,9%)². O controle da doença no pescoço é crucial para a obtenção de melhor qualidade de vida e sobrevida doença-específica para os^pacientes4. O carcinoma medular da tireoide é tratado prin...

Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo

Nome	Empresa	Número de catálogo	Comentários
Sistema de TC espiral de 256 camadas	brilhante Philips Healthcare, Andover, MA, EUA	N/A	Usado para imagens de TC simples e aprimoradas
Aplicação de software médico digital 3D-Matic	Anhui King Star Digital S & T Co. Ltd.	N/A	Usado para reconstrução de visualização 3D auxiliada por computador