תקשורת משופרת של שולי הגידול באמצעות סריקה ומיפוי תלת-ממדיים
Summary
מוצעת שיטה חדשנית לסריקה תלת-ממדית ולמיפוי וירטואלי של כריתות סרטן במטרה לשפר את התקשורת בין הצוות הרב-תחומי לטיפול בסרטן.
Abstract
לאחר כריתה אונקולוגית של גידולים ממאירים, דגימות נשלחות לפתולוגיה לעיבוד כדי לקבוע את מצב השוליים הניתוחיים. תוצאות אלה מועברות בצורה של דו”ח פתולוגי כתוב. הדו”ח הפתולוגי הסטנדרטי הנוכחי מספק תיאור כתוב של הדגימה ואתרי דגימת השוליים ללא כל ייצוג חזותי של הרקמה המנותחת. הדגימה עצמה מושמדת בדרך כלל במהלך חתך וניתוח. זה מוביל לעתים קרובות לתקשורת מאתגרת בין פתולוגים ומנתחים כאשר הדו”ח הפתולוגי הסופי מאושר. יתר על כן, מנתחים ופתולוגים הם החברים היחידים בצוות הטיפול הרב-תחומי בסרטן כדי לדמיין את דגימת הסרטן שנותחה. פיתחנו סריקה תלת-ממדית ופרוטוקול מיפוי דגימות כדי לענות על צורך זה שלא נענה. תוכנת תכנון בעזרת מחשב (CAD) משמשת לביאור הדגימה הווירטואלית המציגה בבירור אתרים של סימון בדיו ודגימת שוליים. מפה זו יכולה לשמש חברים שונים בצוות הרב תחומי לטיפול בסרטן.
Introduction
מטרת הכריתה האונקולוגית היא הסרה מלאה של סרטן עם שוליים כירורגיים נקיים מיקרוסקופית מתאי הגידול. בסרטן הראש והצוואר, מצב השוליים הניתוחיים הוא גורם הסיכון הפתולוגי החשוב ביותר1. מרווח ניתוחי חיובי מעלה את הסיכון להישנות מקומית של 5 שנים ולתמותה מכל הסיבות ב->90%2. למרות ההתקדמות בטכנולוגיה הרפואית ובטכניקות הכירורגיות בשנים האחרונות, שיעורי השוליים החיוביים בסרטן הראש והצוואר נותרו גבוהים3. עבור סרטן חלל הפה המתקדם באופן מקומי, שיעור השוליים החיוביים בתוך ארצות הברית הוא 18.1%4.
עבור מנתחי ראש וצוואר כדי להבטיח כריתה אונקולוגית מלאה תוך מזעור הפרעה של מבנים מסביב, דגימה תוך ניתוחית של שוליים באמצעות ניתוח חתך קפוא (FSA) מבוצעת. FSA מספק ייעוץ פתולוגי תוך ניתוחי מהיר שנמצא בשימוש נרחב והוא סטנדרט הטיפול 5,6,7,8,9. רקמות טריות מוקפאות, פרוסות דק, מונחות על מגלשת זכוכית ומוכתמות לפרשנות מיידית בזמן שהמטופל עדיין תחת הרדמה.
דגימות אונקולוגיות של ראש וצוואר מציבות מספר אתגרים ברורים בהערכה מדויקת של מצב השוליים, כולל המורכבות האנטומית של דגימות סרטן הראש והצוואר, העתודה המינימלית באזור הראש והצוואר לכריתה רחבה בהתחשב בקרבה למבנים חיוניים כגון העיניים, הפנים ועצבים וכלי דם חשובים, וסוגי הרקמה המרובים הנמצאים לעתים קרובות בדגימה המנותחת (כלומר, רירית, סחוס, שריר, עצם)10,11. לפיכך, גישה מבוססת דגימות לניתוח שוליים דורשת רמה משופרת של תקשורת בין המנתח לפתולוג12. לעתים קרובות יש צורך בשיחה פנים אל פנים כדי להבטיח כיוון דגימה נכון ודיון בשוליים הנוגעים. עם זאת, זה לא תמיד בטוח או אפשרי מכיוון שזה דורש מהמנתח לעזוב את חדר הניתוח (OR) בזמן שהמטופל נשאר תחת הרדמה כללית או שהפתולוג לעזוב את המעבדה הפתולוגית הגסה ולהפריע לזרימת העבודה שלהם. בנוסף, ייתכן שיהיה זמן נסיעה משמעותי בין חדר הניתוח לבין המעבדה הפתולוגית, או במקרים מסוימים, המעבדה הפתולוגית עשויה להיות מחוץ לאתר לחלוטין.
לאחר FSA, הדגימה האונקולוגית מקובעת בפורמלין ומעובדת באופן רשמי באמצעות סימון בדיו, חתך ודגימת שוליים. שקופיות נוצרות ומפורשות מיקרוסקופית על ידי הפתולוג כדי ליצור דו”ח פתולוגי סופי. עבור כריתה מורכבת של סרטן הראש והצוואר, זה יכול לקחת לעתים קרובות 1-2 שבועות. למרבה הצער, עיבוד הדגימה גורם בדרך כלל להשמדת דגימת הסרטן שנכרתה. הדבר עלול ליצור בלבול נוסף מכיוון שהדו”ח הפתולוגי הסופי, דיוני מועצת הגידול הרב-תחומיים, תכנון הטיפול הקרינתי האדג’ובנטי וכריתה מחדש בשוליים חיוביים, חייבים כולם להתקדם ללא תיעוד חזותי של הדגימה האונקולוגית והעיבוד הפתולוגי שלה.
כדי לענות על צורך קליני זה שלא נענה, פיתחנו פרוטוקול סריקה ומיפוי דגימות תלת-ממדי כדי לשפר את התקשורת בין מנתחים, פתולוגים וחברים אחרים בצוות הרב-תחומי לטיפול בסרטן.
Protocol
Representative Results
Discussion
באופן מסורתי, אין ייצוג חזותי של דגימת סרטן שנכרתה. עיבוד פתולוגי לעתים קרובות הורס את הדגימה. עבודה קודמת הדגימה את ההיתכנות והתועלת של סריקה תלת ממדית של דגימות אונקולוגיות ואחריה ביאור וירטואלי של המודלים ליצירת מפות דגימות תלת ממדיות המייצגות עיבוד פתולוגי 13,14,15<sup c…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכה על ידי תוכנית פיתוח קריירה של מחקר קליני באונקולוגיה של ונדרבילט (K12 NCI 2K12CA090625-22A1), NIH / המכון הלאומי לחירשות והפרעות תקשורת (R25 DC020728), מענק תמיכה במרכז הסרטן ונדרבילט-אינגרם (P30CA068485) ו- Swim Across America.
Materials
| Computer Aided Design Software | MeshMixer | Virtual annotation software for 3D models | |
| Digital Camera or Cameraphone | iPhone | May use iPhone camera or any digital camera available | |
| EinScan SP V2 Platinum Desktop 3D Scanner | Shining 3D | 3D scanner hardware | |
| ExScan Software; Solid Edge SHINING 3D Edition | Shining 3D | 3D capture software included with purchase of 3D Scanner | |
| External Mouse | Microsoft | ||
| Laptop Computer | Dell XP5 | 00355-60734-40310-AAOEM | Laptop Requirements: USB: 1 ×USB 2.0 or 3.0; OS: Win 7, 8 or 10 (64 bit); Graphic Card: Nvidia series; Graphic memory: >1 G; CPU: Dual-core i5 or higher; Memory: >8 G |
| Microsoft Office Suite | Microsoft | ||
| Mobile Presentation Cart | Oklahoma Sound | PRC450 | |
| PowerPoint Software | Microsoft Office | Presentation software | |
| Sit-Stand Mobile Desk Cart | Seville Classics | ||
| USB-c Device Converter | TRIPP-LITE | U442-DOCK3-B | Necessary only if laptop does not have USB |
References
- Looser, K. G., Shah, J. P., Strong, E. W. The significance of "positive" margins in surgically resected epidermoid carcinomas. Head Neck Surg. 1 (2), 107-111 (1978).
- Binahmed, A., Nason, R. W., Abdoh, A. A. The clinical significance of the positive surgical margin in oral cancer. Oral Oncol. 43 (8), 780-784 (2007).
- Orosco, R. K., et al. Positive surgical margins in the 10 most common solid cancers. Sci Rep. 8 (1), 5686 (2018).
- Prasad, K., et al. Trends in positive surgical margins in cT3-T4 oral cavity squamous cell carcinoma. Otolaryngol Head Neck Surg. 169 (5), 1200-1207 (2023).
- Byers, R. M., Bland, K. I., Borlase, B., Luna, M. The prognostic and therapeutic value of frozen section determinations in the surgical treatment of squamous carcinoma of the head and neck. Am J Surg. 136 (4), 525-528 (1978).
- DiNardo, L. J., Lin, J., Karageorge, L. S., Powers, C. N. Accuracy, utility, and cost of frozen section margins in head and neck cancer surgery. Laryngoscope. 110 (10 Pt 1), 1773-1776 (2000).
- Gandour-Edwards, R. F., Donald, P. J., Lie, J. T. Clinical utility of intraoperative frozen section diagnosis in head and neck surgery: a quality assurance perspective. Head Neck. 15 (5), 373-376 (1993).
- Ikemura, K., Ohya, R. The accuracy and usefulness of frozen-section diagnosis. Head Neck. 12 (4), 298-302 (1990).
- Remsen, K. A., Lucente, F. E., Biller, H. F. Reliability of frozen section diagnosis in head and neck neoplasms. Laryngoscope. 94 (4), 519-524 (1984).
- Weinstock, Y. E., Alava, I., Dierks, E. J. Pitfalls in determining head and neck surgical margins. Oral Maxillofac Surg Clin North Am. 26 (2), 151-162 (2014).
- Catanzaro, S., et al. Intraoperative navigation in complex head and neck resections: indications and limits. Int J Comput Assist Radiol Surg. 12 (5), 881-887 (2017).
- Black, C., Marotti, J., Zarovnaya, E., Paydarfar, J. Critical evaluation of frozen section margins in head and neck cancer resections. Cancer. 107 (12), 2792-2800 (2006).
- Miller, A., et al. Virtual 3D specimen mapping in head & neck oncologic surgery. Laryngoscope. , (2023).
- Sharif, K. F., et al. The computer-aided design margin: Ex vivo 3D specimen mapping to improve communication between surgeons and pathologists. Head Neck. 45 (1), 22-31 (2023).
- Sharif, K. F., et al. Enhanced intraoperative communication of tumor margins using 3D scanning and mapping: the computer-aided design margin. The Laryngoscope. 133 (8), 1914-1918 (2023).
