Summary

3D tarama ve haritalama kullanarak tümör sınırlarının gelişmiş iletişimi

Published: December 15, 2023
doi:

Summary

Multidisipliner kanser bakım ekibi arasındaki iletişimi geliştirmek amacıyla kanser rezeksiyonlarının 3D taraması ve sanal haritalanması için yeni bir yöntem önerilmiştir.

Abstract

Malign tümörlerin onkolojik rezeksiyonundan sonra, cerrahi sınır durumunu belirlemek için örnekler işlenmek üzere patolojiye gönderilir. Bu sonuçlar yazılı bir patoloji raporu şeklinde iletilir. Mevcut bakım standardı patoloji raporu, rezeke edilen dokunun herhangi bir görsel temsili olmaksızın numunenin ve kenar örnekleme bölgelerinin yazılı bir tanımını sağlar. Numunenin kendisi tipik olarak kesit alma ve analiz sırasında imha edilir. Bu genellikle nihai patoloji raporu onaylandığında patologlar ve cerrahlar arasında zorlu bir iletişime yol açar. Ayrıca, cerrahlar ve patologlar, rezeke edilen kanser örneğini görselleştiren multidisipliner kanser bakım ekibinin tek üyeleridir. Bu karşılanmamış ihtiyacı karşılamak için bir 3D tarama ve numune haritalama protokolü geliştirdik. Bilgisayar destekli tasarım (CAD) yazılımı, mürekkepleme ve kenar boşluğu örnekleme alanlarını açıkça gösteren sanal örneğe açıklama eklemek için kullanılır. Bu harita, multidisipliner kanser bakım ekibinin çeşitli üyeleri tarafından kullanılabilir.

Introduction

Onkolojik rezeksiyonun amacı, tümör hücrelerinden mikroskobik olarak temizlenmiş cerrahi sınırlar ile kanserin tamamen çıkarılmasıdır. Baş-boyun kanserinde cerrahi sınır durumu en önemli patolojik risk faktörüdür1. Pozitif bir cerrahi sınır, 5 yıllık lokal nüks ve tüm nedenlere bağlı mortalite riskini %>90 oranında artırır2. Son yıllarda tıbbi teknoloji ve cerrahi tekniklerdeki gelişmelere rağmen, baş-boyun kanserinde pozitif marj oranları yüksek kalmaktadır3. Lokal olarak ilerlemiş ağız boşluğu kanserleri için, Amerika Birleşik Devletleri’ndeki pozitif marj oranı %18,1’dir4.

Baş ve boyun cerrahları için tam onkolojik rezeksiyonu sağlamak ve çevre yapıların bozulmasını en aza indirmek için, donmuş kesit analizi (FSA) ile intraoperatif kenar örneklemesi yapılır. FSA, yaygın olarak kullanılan ve bakım standardı olan hızlı bir intraoperatif patoloji konsültasyonu sağlar 5,6,7,8,9. Taze doku dondurulur, ince dilimlenir, bir cam lam üzerine yerleştirilir ve hasta hala anestezi altındayken hemen yorumlanmak üzere boyanır.

Baş ve boyun onkolojik örnekleri, baş ve boyun kanseri örneklerinin anatomik karmaşıklığı, gözler, yüz ve önemli sinirler ve damar sistemi gibi hayati yapılara yakınlık göz önüne alındığında geniş eksizyon için baş ve boyun bölgesinde minimum rezerv ve rezeke edilen örnekte sıklıkla bulunan çoklu doku tipleri (örn. mukoza, kıkırdak, kas, kemik)10,11. Bu nedenle, marj analizine örnek tabanlı bir yaklaşım, cerrah ve patolog arasında gelişmiş bir iletişim düzeyi gerektirir12. Doğru numune oryantasyonunu ve ilgili marjların tartışılmasını sağlamak için genellikle yüz yüze bir görüşme garanti edilir. Bununla birlikte, hasta genel anestezi altındayken cerrahın ameliyathaneden (OR) ayrılmasını veya patoloğun brüt patoloji laboratuvarından ayrılmasını ve iş akışlarını kesintiye uğratmasını gerektirdiğinden, bu her zaman güvenli veya uygulanabilir değildir. Ek olarak, ameliyathane ile patoloji laboratuvarı arasında önemli bir seyahat süresi olabilir veya bazı durumlarda patoloji laboratuvarı tamamen saha dışında olabilir.

FSA’yı takiben, onkolojik numune formalin içinde sabitlenir ve mürekkepleme, kesit alma ve kenar örnekleme yoluyla resmi olarak işlenir. Slaytlar oluşturulur ve nihai bir patoloji raporu oluşturmak için patolog tarafından mikroskobik olarak yorumlanır. Kompleks baş ve boyun kanseri rezeksiyonu için bu genellikle 1-2 hafta sürebilir. Ne yazık ki, numunenin işlenmesi genellikle rezeke edilen kanser numunesinin yok edilmesiyle sonuçlanır. Nihai patoloji raporu, multidisipliner tümör kurulu tartışmaları, adjuvan radyasyon tedavisi planlaması ve pozitif sınırlar ayarlandığında rezeksiyon, onkolojik spesimenin ve patolojik işleminin görsel bir kaydı olmadan devam etmesi gerektiğinden, bu durum daha fazla kafa karışıklığı yaratabilir.

Bu karşılanmamış klinik ihtiyacı karşılamak için cerrahlar, patologlar ve multidisipliner kanser bakım ekibinin diğer üyeleri arasındaki iletişimi geliştirmek için bir 3D tarama ve numune haritalama protokolü geliştirdik.

Protocol

Bu protokol Vanderbilt Üniversitesi Tıp Merkezi’nde IRB#221597 kapsamında gerçekleştirildi. Hastalar, ameliyattan önce cerrahi örneklerinin ex vivo 3D taraması ve dijital haritalanması ve taramalarının bir 3D numune modeli biyodeposuna eklenmesi için yazılı onay verdiler. Çalışmaya dahil edilme kriterleri, cerrahi rezeksiyon yapılan, şüpheli veya biyopsi ile kanıtlanmış baş ve boyun neoplazmı olan 18 yaş ve üstü hastalardı. Cerrah ve patolog tercihine ve personel uygunluğuna göre 3…

Representative Results

Ekim 2021’den Nisan 2023’e kadar 28 baş ve boyun onkolojik örneği 3D tarandı ve bu protokole göre sanal olarak haritalandı. Bu sonuçlar daha önceyayınlanmıştı 13. Cerrahi örneklerin çoğunluğu skuamöz hücreli karsinom (SCC) (, n=24) olup, en sık görülen anatomik alt bölgeler ağız boşluğu (, n=15) ve larinks (, n=8) idi. Tüm olgularda, patoloji preparatlarının değerlendirilmesi ve nihai patoloji raporunun dağıtılmasından önce nu…

Discussion

Geleneksel olarak, rezeke edilmiş bir kanser örneğinin görsel bir temsili yoktur. Patolojik işlem genellikle numuneyi yok eder. Önceki çalışmalar, onkolojik örneklerin 3D taramasının fizibilitesini ve faydasını ve ardından patolojik işlemeyi temsil eden 3D numune haritaları oluşturmak için modellerin sanal açıklamasını göstermiştir 13,14,15. Bu, multidisipliner bakım ekibine kanser örneğinin anatomik …

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Bu çalışma, Vanderbilt Klinik Onkoloji Araştırma Kariyer Geliştirme Programı (K12 NCI 2K12CA090625-22A1), NIH / Ulusal Sağırlık ve İletişim Bozuklukları Enstitüsü (R25 DC020728), Vanderbilt-Ingram Kanser Merkezi Destek Hibesi (P30CA068485) ve Amerika’da Yüzmek.

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

Riferimenti

  1. 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).
  2. 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).
  3. Orosco, R. K., et al. Positive surgical margins in the 10 most common solid cancers. Sci Rep. 8 (1), 5686 (2018).
  4. 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).
  5. 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).
  6. 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).
  7. 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).
  8. Ikemura, K., Ohya, R. The accuracy and usefulness of frozen-section diagnosis. Head Neck. 12 (4), 298-302 (1990).
  9. 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).
  10. 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).
  11. 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).
  12. 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).
  13. Miller, A., et al. Virtual 3D specimen mapping in head & neck oncologic surgery. Laryngoscope. , (2023).
  14. 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).
  15. 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).
check_url/it/66253?article_type=t

Play Video

Citazione di questo articolo
Fassler, C., Miller, A., Sharif, K., Prasad, K., Aweeda, M., Lewis, J., Topf, M. C. Enhanced Communication of Tumor Margins Using 3D Scanning and Mapping. J. Vis. Exp. (202), e66253, doi:10.3791/66253 (2023).

View Video