외과 의사와 병리학자 간 의사소통 개선: 생체외 3D 스캐닝 및 검체 매핑

종양 외과 분야에서 명확한 수술적 절제 경계를 확보하는 것은 복잡하고 어려운 과제이다. 절제 경계 상태는 모든 병리학적 위험 요소 중 가장 중요한 지표로, 종양의 완전한 제거와 명확한 수술 경계를 달성하면서 정상 조직의 보존을 최소화하기 위해 외과의와 병리학자는 냉동 조직 절편 분석(FSA)을 통한 수술 중 경계 평가를 자주 활용합니다. 그러나 기존 평가 방법은 외과의가 수술실을 나와 병리학자와 상담한 후 수술을 재개해야 하는 경우가 많아 불편하고 시간이 많이 소요됩니다.

마이클은 수술 중 병리학자와 외과의사 간의 소통 강화 필요성을 인식했습니다. 그는 밴더빌트 대학 의료센터 이비인후과 부교수로 재직 중입니다. 마이클은 3D 스캐닝 기술을 수술 병리 워크플로우에 통합할 수 있는지 확인하기 위한 전향적 연구를 수행하고자 합니다. 이 기술은 외과의사에게 생체 외 검체의 상세하고 정확한 표현과 실시간 피드백을 제공함으로써 외과의사와 병리학자 간의 소통 시간을 단축시키는 것으로 입증되었습니다.

3D 스캐닝 기술과 CAD 마진

EinScan-SP 데스크탑 3D 스캐너를 사용하여 생체 외 수술 표본의 3D 표면 지형을 캡처하고 디지털로 재구성한 후, CAD 소프트웨어를 통해 가장자리 샘플링 및 절단 위치를 기록합니다. 표본은 수술실에서 직접 병리학 모세관실로 옮겨져 물로 헹군 후 물기를 닦아내고 스캐너 회전판에 올려 스캔합니다. 더 나은 품질의 3D 스캔 이미지를 얻기 위해 방을 어둡게 유지하는 것이 중요합니다. 턴테이블은 가상 3D 모델을 얻기 위해 완전한 회전을 완료하도록 자동으로 회전합니다. EinScan-SP는 빠른 스캔 속도를 가지며, 총 40개 표본의 중간 이미지 획득 시간은 8분이었고, 이 중 31개 표본(78%)은 획득 시간이 10분 미만이었습니다.

회전판 위에 시료를 올려놓은 상태에서 이미지 획득 중 3D 스캐너 설정

3D 스캐닝 데이터 획득 후, 일괄 절제 표본의 결과물인 3D 모델을 3MF 파일 형식으로 CAD 소프트웨어인 Meshmixer로 내보냈다. 연구팀 구성원은 표준 FSA 프로토콜이 실행되는 동안 디지털 에어브러시를 사용하여 3D 모델에 각 해부학적 부위와 절제면 유형을 표시할 것이다. 모든 사례에서 이 절차는 수술적 절제 직후 수술 중 수행되었다.

표본 사진(왼쪽)과 가상 3D 모델(오른쪽)