تعزيز التواصل من هوامش الورم باستخدام المسح الضوئي 3D ورسم الخرائط
Summary
تم اقتراح طريقة جديدة للمسح الضوئي 3D ورسم الخرائط الافتراضية لاستئصال السرطان بهدف تحسين التواصل بين فريق رعاية مرضى السرطان متعدد التخصصات.
Abstract
بعد استئصال الأورام للأورام الخبيثة ، يتم إرسال العينات إلى علم الأمراض للمعالجة لتحديد حالة الهامش الجراحي. يتم إبلاغ هذه النتائج في شكل تقرير علم الأمراض المكتوب. يقدم تقرير علم الأمراض القياسي الحالي وصفا مكتوبا للعينة ومواقع أخذ عينات الهامش دون أي تمثيل مرئي للأنسجة المقطوعة. عادة ما يتم تدمير العينة نفسها أثناء التقسيم والتحليل. غالبا ما يؤدي هذا إلى صعوبة التواصل بين أخصائيي علم الأمراض والجراحين عند تأكيد تقرير علم الأمراض النهائي. علاوة على ذلك ، فإن الجراحين وأخصائيي علم الأمراض هم الأعضاء الوحيدون في فريق رعاية مرضى السرطان متعدد التخصصات الذين يتصورون عينة السرطان المستأصلة. لقد قمنا بتطوير بروتوكول المسح الضوئي 3D ورسم خرائط العينات لتلبية هذه الحاجة غير الملباة. يستخدم برنامج التصميم بمساعدة الكمبيوتر (CAD) للتعليق على العينة الافتراضية التي تظهر بوضوح مواقع أخذ عينات الحبر والهامش. يمكن استخدام هذه الخريطة من قبل العديد من أعضاء فريق رعاية مرضى السرطان متعدد التخصصات.
Introduction
الهدف من استئصال الأورام هو الإزالة الكاملة للسرطان بهوامش جراحية خالية مجهريا من الخلايا السرطانية. في سرطان الرأس والرقبة ، تعد حالة الهامش الجراحي أهم عامل خطر مرضي1. يزيد الهامش الجراحي الإيجابي من خطر التكرار الموضعي لمدة 5 سنوات والوفيات الناجمة عن جميع الأسباب بنسبة >90٪2. على الرغم من التقدم في التكنولوجيا الطبية والتقنيات الجراحية في السنوات الأخيرة ، لا تزال معدلات الهامش الإيجابية في سرطان الرأس والرقبة مرتفعة3. بالنسبة لسرطانات تجويف الفم المتقدمة محليا ، فإن معدل الهامش الإيجابي داخل الولايات المتحدة هو 18.1٪ 4.
بالنسبة لجراحي الرأس والرقبة لضمان الاستئصال الكامل للأورام مع تقليل تعطيل الهياكل المحيطة ، يتم أخذ عينات من الهوامش أثناء العملية عن طريق تحليل المقطع المجمد (FSA). يوفر FSA استشارة سريعة لعلم الأمراض أثناء العملية تستخدم على نطاق واسع وهي معيار الرعاية5،6،7،8،9. يتم تجميد الأنسجة الطازجة وتقطيعها إلى شرائح رقيقة ووضعها على شريحة زجاجية وتلطيخها للتفسير الفوري بينما لا يزال المريض تحت التخدير.
تمثل عينات أورام الرأس والرقبة العديد من التحديات المتميزة في تقييم حالة الهامش بدقة ، بما في ذلك التعقيد التشريحي لعينات سرطان الرأس والرقبة ، والحد الأدنى من الاحتياطي في منطقة الرأس والرقبة للاستئصال الواسع نظرا لقربها من الهياكل الحيوية مثل العينين والوجه والأعصاب المهمة والأوعية الدموية ، وأنواع الأنسجة المتعددة الموجودة غالبا في العينة المقطوعة (أي ، الغشاء المخاطي والغضاريف والعضلات والعظام)10,11. وبالتالي ، فإن النهج القائم على العينات لتحليل الهامش يتطلب مستوى معززا من التواصل بين الجراح وأخصائي علم الأمراض12. غالبا ما يكون هناك ما يبرر إجراء محادثة وجها لوجه لضمان التوجه الصحيح للعينة ومناقشة الهوامش المعنية. ومع ذلك ، فإن هذا ليس دائما آمنا أو ممكنا لأنه يتطلب إما من الجراح مغادرة غرفة العمليات (أو) بينما يظل المريض تحت التخدير العام أو أخصائي علم الأمراض لمغادرة مختبر علم الأمراض الإجمالي ، مما يقطع سير عملهم. بالإضافة إلى ذلك ، قد يكون هناك وقت سفر كبير بين غرفة العمليات ومختبر علم الأمراض ، أو في بعض الحالات ، قد يكون مختبر علم الأمراض خارج الموقع تماما.
بعد FSA ، يتم تثبيت عينة الأورام في الفورمالين ومعالجتها رسميا من خلال التحبير والتقسيم وأخذ عينات الهامش. يتم إنشاء الشرائح وتفسيرها مجهريا من قبل أخصائي علم الأمراض لإنشاء تقرير علم الأمراض النهائي. بالنسبة لاستئصال سرطان الرأس والرقبة المعقد ، قد يستغرق هذا غالبا 1-2 أسابيع. لسوء الحظ ، تؤدي معالجة العينة عادة إلى تدمير عينة السرطان المقطوعة. قد يؤدي هذا إلى مزيد من الارتباك لأن تقرير علم الأمراض النهائي ، ومناقشات مجلس الأورام متعدد التخصصات ، وتخطيط العلاج الإشعاعي المساعد ، وإعادة الاستئصال في وضع الهوامش الإيجابية ، يجب أن تستمر جميعها بدون سجل مرئي لعينة الأورام ومعالجتها المرضية.
لتلبية هذه الحاجة السريرية غير الملباة ، قمنا بتطوير بروتوكول مسح 3D ورسم خرائط العينات لتعزيز التواصل بين الجراحين وأخصائيي علم الأمراض والأعضاء الآخرين في فريق رعاية مرضى السرطان متعدد التخصصات.
Protocol
Representative Results
Discussion
تقليديا ، لا يوجد تمثيل مرئي لعينة السرطان المقطوعة. المعالجة المرضية غالبا ما تدمر العينة. أظهر العمل السابق جدوى وفائدة المسح ثلاثي الأبعاد لعينات الأورام متبوعا بالتعليق التوضيحي الافتراضي للنماذج لإنشاء خرائط عينة ثلاثية الأبعاد تمثل المعالجة المرضية13،…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
تم دعم هذا العمل من خلال برنامج التطوير الوظيفي لأبحاث الأورام السريرية في فاندربيلت (K12 NCI 2K12CA090625-22A1) ، والمعاهد الوطنية للصحة / المعهد الوطني للصمم واضطرابات التواصل (R25 DC020728) ، ومنحة دعم مركز فاندربيلت إنجرام للسرطان (P30CA068485) والسباحة عبر أمريكا.
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).
