Studia przypadków
Opublikowano 6 marca 2023 r.
Poprawa komunikacji między chirurgami a patologami: skanowanie 3D ex vivo i mapowanie próbek
Wykorzystanie skanera 3D do rejestrowania próbek nowotworowych in vitro podczas operacji, co usprawnia przepływ informacji między chirurgami a patologami.
W dziedzinie chirurgii onkologicznej uzyskanie czystych marginesów chirurgicznych stanowi złożone i trudne zadanie. Stan marginesów jest najważniejszym ze wszystkich patologicznych czynników ryzyka. Aby osiągnąć cel, jakim jest całkowite usunięcie guza i uzyskanie czystych marginesów chirurgicznych przy jednoczesnym zminimalizowaniu uszczerbku na zdrowej, nie dotkniętej chorobą tkance, chirurdzy i patolodzy często stosują śródoperacyjną ocenę marginesów poprzez analizę zamrożonych skrawków (FSA). Niemniej jednak konwencjonalne metody oceny często wymagają od chirurga opuszczenia sali operacyjnej, konsultacji z patologiem, a następnie wznowienia zabiegu, co może być uciążliwe i czasochłonne.
Michael dostrzegł konieczność usprawnienia komunikacji między patologami a chirurgami podczas operacji. Pracuje jako adiunkt na oddziale otolaryngologii w Centrum Medycznym Uniwersytetu Vanderbilt. Michael ma nadzieję przeprowadzić badanie prospektywne w celu ustalenia, czy skanowanie 3D można włączyć do procesu pracy w patologii chirurgicznej. Wykazano, że technologia ta skraca czas komunikacji między chirurgami a patologami, zapewniając chirurgom informacje zwrotne w czasie rzeczywistym oraz szczegółowe i dokładne odwzorowanie próbek ex vivo.
Technika skanowania 3D i margines CAD
Do rejestracji i cyfrowej rekonstrukcji topografii powierzchni 3D świeżych próbek chirurgicznych ex vivo wykorzystano skaner 3D EinScan-SP Desktop . Dane te są następnie wykorzystywane do zaznaczenia miejsc pobrania próbek brzegowych i cięcia za pomocą oprogramowania CAD. Próbki są przenoszone bezpośrednio z sali operacyjnej do pomieszczenia do badań patologicznych, płukane wodą, osuszane przez delikatne wycieranie, a następnie umieszczane na obrotnicy skanera w celu skanowania. Aby uzyskać lepszą jakość skanowanych obrazów 3D, ważne jest, aby w pomieszczeniu panowało słabe oświetlenie. Talerz obrotowy automatycznie wykonuje pełny obrót w celu uzyskania wirtualnego modelu 3D. Skaner EinScan-SP charakteryzuje się dużą prędkością skanowania – mediana czasu pozyskania obrazu wyniosła 8 minut dla łącznie 40 próbek, z czego 31 próbek (78%) zostało zeskanowanych w czasie krótszym niż 10 minut.
Konfiguracja skanera 3D podczas pozyskiwania obrazów z próbką na talerzu obrotowym
Po pozyskaniu danych skanowania 3D uzyskany model 3D preparatu po resekcji en bloc został wyeksportowany w formacie pliku 3MF do oprogramowania CAD – Meshmixer . Członek zespołu badawczego wyznaczy każde miejsce anatomiczne i rodzaj marginesu na modelu 3D za pomocą cyfrowego aerografu podczas wykonywania standardowego protokołu FSA. W każdym przypadku procedurę tę przeprowadzono śródoperacyjnie, tuż po resekcji chirurgicznej.
%20and%20virtual%203D%20models%20(right).jpg?width=1000&height=899&name=specimen%20photographs%20(left)%20and%20virtual%203D%20models%20(right).jpg)
Zdjęcia preparatów (po lewej) i wirtualne modele 3D (po prawej)
Znajdź produkt, którego szukasz
- Pełna specyfikacja
- Przykłady zastosowań
- Najważniejsze cechy
- W zestawie znajduje się nawet dodatek!
Zalety wirtualnego mapowania preparatów w 3D
Model 3D preparatu z adnotacjami w czasie rzeczywistym może być wyświetlany na ekranie w sali operacyjnej, co stanowi narzędzie wizualne umożliwiające patologowi komunikację z chirurgiem. Chirurdzy mogą teraz pozostać w sali operacyjnej i współpracować z patologiem przy analizie. Niektórzy chirurdzy zauważyli, że na wyciętej próbce wyraźnie widoczne były krawędzie zamrożone, co zmniejszało niejasności i pozwalało im oraz patologowi lepiej zrozumieć geometrię guza z perspektywy drugiej strony.
Przestrzeń robocza CAD 3D jest wyświetlana na monitorach sufitowych, dzięki czemu chirurdzy mogą ją obserwować
podczas gdy patolog przekazuje diagnozę na podstawie skrawka mrożonego w każdym miejscu
Mapy próbek 3D okazały się również cenne w okresie pooperacyjnym . Usprawniają one pooperacyjną komunikację dotyczącą stałych marginesów chirurgicznych oraz przekazywanie ostatecznego raportu patologicznego. Ostateczne mapy próbki w 3D zostały przekazane lekarzom patologom odpowiedzialnym za podpisanie każdego przypadku, aby służyły jako wizualno-przestrzenny punkt odniesienia dla danego przypadku. Mapy próbki w 3D zostały również przekazane chirurgom jako uzupełnienie pisemnego raportu patologicznego, aby pomóc w wizualizacji wszelkich marginesów dodatnich lub bliskich.
.jpg?width=1000&height=314&name=Postoperative%20virtual%203D%20specimen%20mapping%20results%20(CAD%20screen-captures%2c%20above%3B%20gross%20photographs%2c%20below).jpg)
Wyniki pooperacyjnego wirtualnego mapowania próbek w 3D
(zrzuty ekranu z oprogramowania CAD powyżej; zdjęcia makroskopowe poniżej)
„Wirtualne mapowanie próbek w 3D tworzy trwały zapis 3D morfologii makroskopowej próbki. Precyzyjne położenie anatomiczne każdego skrawka tkanki oraz preparatu zamrożonego w hematoksylinie i eozynie (H&E) jest jasno udokumentowane, podczas gdy obecnie, zgodnie z naszą wiedzą, nie istnieje żadna forma dokumentacji, która rejestrowałaby te ważne informacje na poziomie makroskopowym” – zauważył Michael.
Badania Michaela dotyczące możliwości zastosowania skanowania 3D na sali operacyjnej przyniosły obiecujące wyniki. Próbki zeskanowane w 3D mogą obniżyć koszty komunikacji między chirurgami a patologami, zapewnić chirurgom informacje zwrotne w czasie rzeczywistym, bardziej szczegółowe i dokładne odwzorowanie próbek oraz umożliwić archiwizację cyfrowych próbek 3D. To ekscytujące, że skanowanie 3D pomaga chirurgom zarówno na sali operacyjnej, jak i poza nią!
*Wszystkie ilustracje w niniejszym artykule pochodzą z oryginalnego artykułu „The computer-aided design margin: Ex vivo 3D specimen mapping to improve communication between surgeons and pathologists”, który można znaleźć w bibliotece Wiley Online Library.
Share on Social Media
